Question

【題目】有一質量m=2kg的物體在水平面上沿直線運動，0時刻起受到與運動方向在一條直線上的力F作用，其F-t圖像如圖（a）所示，物體在第2s末至第4s末的速度–時間關系圖像v–t圖如圖（b）所示．

（1）根據圖像計算第2s末到第4s末物體運動過程中的加速度大小；

（2）計算第2s末到第4s末的時間內物體克服摩擦力所做的功；

（3）已知兩圖像所取正方向一致，通過定量計算在圖（b）中完成0~6s內的全部v–t圖．

Answer 1

【答案】(1)4m/s2 （2）16J （3）見解析

【解析】

（1）物體在第2s末至第4s加速度

（2）由圖（a）可得0–4s內拉力F1=10N；

根據牛頓第二定律有

F1-f=ma2

解得f=2N

由圖（a）可得：

第2s末到第4s末的時間內物體克服摩擦力所做的功

（3）物體在0-2s時間內，由F1+f=ma1得a1=6m/s2；

所以t=0時

v0=-a1t1=-6×2m/s=-12m/s

在4-6s時間內，由F2-f=ma3得a3=-4m/s2；

所以物體速度減為0經歷的時間為

0~6s內的全部v–t圖如圖所示：