Question

【題目】小張同學在物理數字化實驗室研究物體運動與受力關系．采用如圖甲裝置，開始時將一已知質量為m的物體置于水平桌面上，使物體獲得水平向右的初速度v1，同時對物體施加一個水平向右的恒定拉力F，經過時間t1時，速度達到v2，撤去拉力，物體繼續運動，在t2時刻物體停下．通過放在物體右前方的速度傳感器得到物體在0t2時間內物體的速度一時間關系圖線如圖乙所示（向右為速度正方向）．求：

（1）從0到t2內物體前進的位移大小和方向；

（2）物體與水平桌面間的動摩擦因數μ為多大；

（3）若物體從靜止開始受到與前面完全相同的恒力作用，并且作用時間也為t1，則物體撤去外力后還能滑行多長時間？

Answer 1

【答案】（1）位移，方向水平向右；（2）（3）

【解析】

（1）由v-t圖象中圖線和橫軸所圍的面積表示位移，可知位移為：
x=(v1+v2)t1+v2(t2t1)= (v1t1+v2t2)，方向水平向右；
（2）t1到t2時間內物體做勻減速運動，由圖可知其加速度大小為：a1＝
根據牛頓第二定律有：f=ma1=μmg
得到：
（3）物體從靜止開始受完全相同的力作用，其加速度相同，即為：a2＝，
故撤去外力時速度為：v=a2t1=v2-v1
物體減速滑行時加速度大小為a1，撤去外力后滑行時間為：