Question

質量為m=20kg的物體，在大小恒定的水平外力F作用下，沿水平面做直線運動．在0～2s內F與運動方向相反，在2～4s內F與運動方向相同．該物體的v-t圖象如圖所示．取g=10m/s²，求物體與水平面間的動摩擦因數μ．

Answer 1

解：由圖象可得：0～2s內物體做勻減速直線運動，加速度大小為：a₁=5 m/s²，2s～4s內物體做勻加速直線運動，加速度大小為：a₂=1m/s²，根據牛頓第二定律得：
F+F_f=ma₁
F-F_f=ma₂
又F_f=μmg，
解得：μ=0.2
答：物體與水平面間的動摩擦因數為0.2
分析：根據圖象分別求出勻減速運動和勻加速運動的加速度大小，根據牛頓第二定律列方程，求解動摩擦因數．
點評：本題是速度圖象與牛頓第二定律的綜合應用，關鍵根據圖象的斜率求解加速度．