Question

一物體靜止在水平地面上，如圖1所示，已知物體所受水平拉力F隨時(shí)間t的變化情況如圖2所示．物體的質(zhì)量為1kg，與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3，g取10m/s²，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力．求：
（1）t=0.5s時(shí)物體受到的摩擦力大小；
（2）t=2s時(shí)物體的加速度大小；
（3）5s末物體的速度大小．

Answer 1

分析：物體靜止置于水平桌面上，對(duì)地面的壓力等于物體的重力，由最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力求出最大靜摩擦力．根據(jù)水平拉力與最靜摩擦力的關(guān)系判斷物體的狀態(tài)，確定摩擦力的大小．

解答：解：（1）最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力為：F_m=μmg=0.3×10=3N
t=0.5s時(shí)F=1.5N，物體靜止，物體受到的摩擦力大小為：f=F=1.5N
（2）t=2s時(shí)，拉力F=6N，物體的加速度為：a=

F-Fm

m

=

6-3

1

=3m/s²
（3）當(dāng)t=1s時(shí)物體開始滑動(dòng)，前5s合力的沖量為：I=

3+4

2

×3=10.5N．S
根據(jù)動(dòng)量定理，5s末物體的速度大小為：v=

I

m

=

10.5

1

=10.5m/s
（1）t=0.5s時(shí)物體受到的摩擦力大小1.5N；
（2）t=2s時(shí)物體的加速度大小3m/s²；
（3）5s末物體的速度大小10.5m/s．

點(diǎn)評(píng)：計(jì)算摩擦力，首先要分析物體的狀態(tài)，確定是什么摩擦力．當(dāng)水平拉力小于等于最大靜摩擦力時(shí)，物體拉不動(dòng)，受到的是靜摩擦力；當(dāng)水平拉力大于最大靜摩擦力時(shí)，物體被拉動(dòng)，受到的是滑動(dòng)摩擦力．