Question

5．如圖甲所示，質(zhì)量m=5kg的物體靜止在水平地面上的O點(diǎn)，如果用F₁=20N的水平恒定拉力拉它時(shí)，運(yùn)動(dòng)的位移-時(shí)間圖象如圖乙所示；如果水平恒定拉力變?yōu)镕₂，運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)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(shí)，物體做什么運(yùn)動(dòng)；
（2）物體與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；
（3）如果用F₂的水平恒定拉力拉它時(shí)，物體做什么運(yùn)動(dòng)；
（4）拉力F₂的大小．（g=10m/）

Answer 1

分析 （1、2）根據(jù)位移時(shí)間圖線確定出物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)共點(diǎn)力平衡求出摩擦因數(shù)的大�。�
（3、4）根據(jù)v-t圖象知加速度大小，根據(jù)牛頓第二定律求出F₂大�。�

解答 解：（1）在F₁作用下，位移隨時(shí)間均勻增加，知物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)．
（2）根據(jù)共點(diǎn)力平衡得：F₁=μmg
解得：μ=$\frac{{F}_{1}}{mg}$=$\frac{20}{5×10}$=0.4．
（3）根據(jù)v-t圖象知用F₂的水平恒定拉力拉它時(shí)，物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，
   加速度為a=$\frac{△v}{△t}$=$\frac{4}{2}$=2m/s²
（4）根據(jù)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(yùn)動(dòng)．
（2）物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4．
（3）物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為2m/s²．
（4）拉力F₂的大小為30N．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了牛頓第二定律、共點(diǎn)力平衡和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的基本運(yùn)用，知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的橋梁，基礎(chǔ)題．