Question

質(zhì)量m=2.5kg的物體靜止在粗糙的水平面上，在如圖所示的水平拉力F作用下開始運動，則6s末物體的速度大小為

 

m/s．（已知物體與水平面間動摩擦因數(shù)0.2，且最大靜摩擦力約等于滑動摩擦力．g取10m/s²）

Answer 1

分析：物體受到的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，可得到最大靜摩擦力的值為5N，可知前2s物體靜止，再由牛頓第二定律可得2s～4s和4s～6s的加速度，進而有運動學可得6s末的速度．

解答：解：
物體受到的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，可得到最大靜摩擦力的值為：
f_m=μmg=0.2×2.5×10N=5N；
可知前2s物體靜止．
由牛頓第二定律可得2s～4s加速度為：
a1=

F1-fm

m

=

10-5

2.5

m/s2=2m/s2；
故4s末速度為：
v₁=a₁t₁=2×2m/s=4m/s；
由牛頓第二定律可得4s～6s加速度為：
a2=

F2-fm

m

=

15-5

2.5

m/s2=4m/s2；
6s末的速度為：
v=v₁+a₂t₂=4m/s+4×2m/s=12m/s；
故答案為：12．

點評：本題重點要會對圖象識別，能夠應用牛頓第二定律和運動學公式，知道一般情況下最大靜摩擦力是大于滑動摩擦力的，有說明的例外．