如圖*所示,質量m=1kg的物體在水平面上向右做直線運動,經過P點時級受到水平向左的恆力F.此時開始計時,以水...
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問題詳情:
如圖*所示,質量m=1kg的物體在水平面上向右做直線運動,經過P點時級受到水平向左的恆力F.此時開始計時,以水平向右為正方向,通過速度傳感器測出物體的速度隨時間變化的圖線如圖乙所示.重力加速度g=10m/s2,求:
(1)物體在0﹣4s內、4﹣10s內的加速度a1、a2的大小;
(2)恆力F的大小和物體與水平面之間的動摩擦因數μ;
(3)10s末物體距P點的距離d.
【回答】
考點: 牛頓第二定律;勻變速直線運動的圖像.
專題: 牛頓運動定律綜合專題.
分析: 根據圖線的斜率求出物體在0﹣4s內、4﹣10s內的加速度a1、a2的大小,根據牛頓第二定律,聯立方程組求出恆力F的大小和動摩擦因數的大小.根據圖線與時間軸圍成的面積求出物體距離P點的距離.
解答: 解:(1)根據速度﹣﹣時間圖線的斜率可得
物體在0~4s內的加速度大小,
物體在4~10s內的加速度大小.
(2)在0~4s內,由牛頓第二定律F+f=ma1,
在4~10s內,由牛頓第二定律 F﹣f=ma2,
而f=μmg
代入數據解得 F=3N,μ=0.05
(3)由速度﹣﹣時間圖線的物理意義,圖線與橫軸所圍的面積即物體的位移,10s末物體距P點的距離d=,負號表示物體在P點左側.
答:(1)物體在0﹣4s內、4﹣10s內的加速度a1、a2的大小分別為2m/s2、1m/s2;
(2)恆力F的大小為3N,物體與水平面之間的動摩擦因數為0.05;
(3)10s末物體距P點的距離d為2m.
點評: 本題考查了牛頓第二定律和圖象的綜合運用,知道速度時間圖線的斜率表示加速度,圖線與時間軸圍成的面積表示位移,知道加速度是聯繫力學和運動學的橋樑.
知識點:牛頓第二定律
題型:計算題
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