解题思路:根据速度-时间图象可知:0-6s内有水平推力F的作用,物体做匀加速直线运动;6s-10s内,撤去F后只在摩擦力作用下做匀减速直线运动,可根据图象分别求出加速度,再根据匀变速直线运动基本公式及牛顿第二定律求解力.
(1)物体在0-6s的加速度为:a1=
△v
△t=
8−2
6=1m/s2
物体在6-10s的加速度为:a2=
△v
△t=
0−8
4=−2m/s2
(2)0-10s内物体运动位移的大小等于图线与时间轴包围的面积,故位移为:
x=
1
2×(2+8)×6+
1
2×4×8=46m
(3)匀减速过程,根据牛顿第二定律,有
-μmg=ma2
解得:μ=
a2
−g=
−2m/s2
−10m/s2=0.2
(4)匀加速过程,根据牛顿第二定律,有
F-μmg=ma1
解得:F=μmg+ma1=0.2×2×10+2×1=6N
答:(1)物体在0-6s为1m/s2,6-10s的加速度为-2m/s2;
(2)0-10s内物体运动位移的大小为46m;
(3)物体与水平面间的动摩擦因数μ为0.2;
(4)水平推力F的大小为6N.
点评:
本题考点: 牛顿第二定律;匀变速直线运动的图像.
考点点评: 本题是速度--时间图象的应用,要明确斜率的含义,知道在速度--时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义,能根据图象读取有用信息,并结合匀变速直线运动基本公式及牛顿第二定律求解.属于中档题.