如图*所示,质量m=1kg的物体在水平面上向右做直线运动,经过P点时级受到水平向左的恒力F.此时开始计时,以水...
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如图*所示,质量m=1kg的物体在水平面上向右做直线运动,经过P点时级受到水平向左的恒力F.此时开始计时,以水平向右为正方向,通过速度传感器测出物体的速度随时间变化的图线如图乙所示.重力加速度g=10m/s2,求:
(1)物体在0﹣4s内、4﹣10s内的加速度a1、a2的大小;
(2)恒力F的大小和物体与水平面之间的动摩擦因数μ;
(3)10s末物体距P点的距离d.
【回答】
考点: 牛顿第二定律;匀变速直线运动的图像.
专题: 牛顿运动定律综合专题.
分析: 根据图线的斜率求出物体在0﹣4s内、4﹣10s内的加速度a1、a2的大小,根据牛顿第二定律,联立方程组求出恒力F的大小和动摩擦因数的大小.根据图线与时间轴围成的面积求出物体距离P点的距离.
解答: 解:(1)根据速度﹣﹣时间图线的斜率可得
物体在0~4s内的加速度大小,
物体在4~10s内的加速度大小.
(2)在0~4s内,由牛顿第二定律F+f=ma1,
在4~10s内,由牛顿第二定律 F﹣f=ma2,
而f=μmg
代入数据解得 F=3N,μ=0.05
(3)由速度﹣﹣时间图线的物理意义,图线与横轴所围的面积即物体的位移,10s末物体距P点的距离d=,负号表示物体在P点左侧.
答:(1)物体在0﹣4s内、4﹣10s内的加速度a1、a2的大小分别为2m/s2、1m/s2;
(2)恒力F的大小为3N,物体与水平面之间的动摩擦因数为0.05;
(3)10s末物体距P点的距离d为2m.
点评: 本题考查了牛顿第二定律和图象的综合运用,知道速度时间图线的斜率表示加速度,图线与时间轴围成的面积表示位移,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁.
知识点:牛顿第二定律
题型:计算题
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