如图甲所示,质量m=2kg的物体静止在水平面上,物体跟水平面间的动摩擦因数μ=0.2.从t=0时刻起,物体受到一个水平力

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  • 解题思路:(1)物体在前4s内受拉力大小10N,根据受力分析求出物体运动的加速度,再根据速度时间关系求出4s末物体的速度;

    (2)分别求出物体在前4s内的位移和后2s内的位移,根据功的公式分别求出两个力对物体做的总功.

    (1)设在0~4s内,物体的加速度为a1,4s末速度为v,由牛顿第二定律有:

    F1-μmg=ma1 …①

    v=a1t1 …②

    由题意代入F1=10N,t1=4s,m=2kg,μ=0.2到式①②中可得物体4s末的速度为:

    v=12m/s,

    物体的加速度为:

    a1=3m/s2..

    (2)物体在前4s物体做匀加速运动的位移为:

    s1=[1/2]a1t12=

    1

    2×3×42m=24m

    由题图乙知物体在4~6s,受拉力F2=4N,其所受滑动摩擦力为:f=μmg=0.2×2×10N=4N,

    可知物体受力平衡,做匀速直线运动,位移大小为:

    s2=vt2=12×2m=24m

    所以物体运动过程中拉力F做的功为:

    W=F1s1+F2s2=10×24+4×24J=336J

    答:(1)物体在第4s末的速度为12m/s;

    (2)6s内拉力F做的功为336J.

    点评:

    本题考点: 牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系.

    考点点评: 读懂力与时间图象所反应的力的变化规律,根据牛顿第二定律求物体的加速度,根据运动学公式求物体运动情况,根据功的公式求力做功情况.灵活运用牛顿第二定解决问题时注意加速度是联系力和运动的桥梁,求出加速度是解决问题的突破口.