Question

5．如圖甲所示，質量m=5kg的物體靜止在水平地面上的O點，如果用F₁=20N的水平恒定拉力拉它時，運動的位移-時間圖象如圖乙所示；如果水平恒定拉力變?yōu)镕₂，運動的速度-時間圖象如圖丙所示．求：

（1）如果用F₁=20N的水平恒定拉力拉它時，物體做什么運動；
（2）物體與水平地面間的動摩擦因數；
（3）如果用F₂的水平恒定拉力拉它時，物體做什么運動；
（4）拉力F₂的大�。�（g=10m/）

Answer 1

分析 （1、2）根據位移時間圖線確定出物體做勻速直線運動，根據共點力平衡求出摩擦因數的大小．
（3、4）根據v-t圖象知加速度大小，根據牛頓第二定律求出F₂大�。�

解答 解：（1）在F₁作用下，位移隨時間均勻增加，知物體做勻速直線運動．
（2）根據共點力平衡得：F₁=μmg
解得：μ=$\frac{{F}_{1}}{mg}$=$\frac{20}{5×10}$=0.4．
（3）根據v-t圖象知用F₂的水平恒定拉力拉它時，物體做勻加速直線運動，
   加速度為a=$\frac{△v}{△t}$=$\frac{4}{2}$=2m/s²
（4）根據牛頓第二定律得，物體的加速度為：a=$\frac{{F}_{2}-μmg}{m}$
得F₂=ma+μmg=5×2+0.4×5×10=30N
答：（1）物體做勻速直線運動．
（2）物體與水平面間的動摩擦因數為0.4．
（3）物體做勻加速直線運動，加速度為2m/s²．
（4）拉力F₂的大小為30N．

點評 本題考查了牛頓第二定律、共點力平衡和運動學公式的基本運用，知道加速度是聯系力學和運動學的橋梁，基礎題．