Question

【題目】質(zhì)量為3kg的物體，在0～4s內(nèi)受水平力F的作用，在4～10s內(nèi)因受摩擦力作用而停止，其v﹣t圖象如圖所示．求：
（1）物體所受的摩擦力．
（2）在0～4s內(nèi)物體所受的拉力．
（3）在0～10s內(nèi)物體的位移．

Answer 1

【答案】
（1）解：4～10 s內(nèi)，a2=﹣2m/s2

根據(jù)牛頓第二定律得：F合=ma2=﹣6N

f=F合=﹣6N，方向與運(yùn)動(dòng)方向相反

答：物體所受的摩擦力大小為6N，方向與運(yùn)動(dòng)方向相反

（2）解：0～4 s內(nèi)，a1=3m/s2

F合′=F﹣f

F=F合′+f=ma1+f=3×3+6N=15N

答：在0～4s內(nèi)物體所受的拉力為15N

（3）解：圖線與時(shí)間軸所圍成的面積表示位移，得：

答：在0～10s內(nèi)物體的位移為60m

【解析】（1）先根據(jù)速度時(shí)間圖像的物理意義求出4到10秒加速度，然后利用牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律，求出物體所受的摩擦力。
（2）根據(jù)速度時(shí)間圖像的物理意義，求出0到4秒物體的加速度，根據(jù)牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律求解力的大小。
（3）速度時(shí)間圖像的面積代表物體的位移。
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度、位移、時(shí)間的關(guān)系和V-t圖象的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，需要掌握速度公式：V=V0+at；位移公式：s=v0t+1/2at2；速度位移公式：vt2-v02=2as；以上各式均為矢量式，應(yīng)用時(shí)應(yīng)規(guī)定正方向，然后把矢量化為代數(shù)量求解，通常選初速度方向?yàn)檎�方向，凡是跟正方向一致的取�?”值，跟正方向相反的取“-”值；v-t圖像：①在速度圖像中，可以讀出物體在任何時(shí)刻的速度；②在速度圖像中，物體在一段時(shí)間內(nèi)的位移大小等于物體的速度圖像與這段時(shí)間軸所圍面積的值；③在速度圖像中，物體在任意時(shí)刻的加速度就是速度圖像上所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)的切線的斜率；④圖線與橫軸交叉，表示物體運(yùn)動(dòng)的速度反向；⑤圖線是直線表示物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)或勻速直線運(yùn)動(dòng);圖線是曲線表示物體做變加速運(yùn)動(dòng)才能正確解答此題．