Question

15．質量為3kg的物體，在0--4s內受水平力F的作用，在4--10s內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--10s內物體的位移．

Answer 1

分析 （1）物體在水平拉力的作用下，先做勻加速直線運動，4s后撤去拉力，在摩擦力的作用下做勻減速運動．在速度時間圖象中求出勻減速運動的加速度，根據(jù)牛頓第二定律求出摩擦力的大�。�
（2）圖線與時間軸所圍成的面積表示位移的大小．

解答 解：（1）4～10 s內，物體的加速度為 a=$\frac{v-{v}_{0}}{t}$=$\frac{0-12}{6}$=-2m/s²
根據(jù)牛頓第二定律得 f=ma₂=3×（-2）=-6N，負號表示摩擦力方向與速度方向相反．
（2）圖線與時間軸所圍成的面積表示位移，則在0-10s內物體的位移為 x=$\frac{{v}_{m}}{2}t$=$\frac{12}{2}$×10m=60m
答：
（1）物體所受的摩擦力為6N．
（2）在0--10s內物體的位移為60m．

點評 解決本題的關鍵會從速度-時間圖象中得出勻減速運動的加速度，從而根據(jù)牛頓第二定律得出摩擦力．