Question

（12分）如圖甲所示，質量m＝2 kg的物體在水平面上向右做直線運動。過a點時給物體作用一個水平向左的恒力F并開始計時，選水平向右為速度的正方向，通過速度傳感器測出物體的瞬時速度，所得v－t圖象如圖乙所示。取重力加速度g＝10 m/s²。求：

(1)力F的大小和物體與水平面間的動摩擦因數μ；  (2)10s末物體離a點的距離。

Answer 1

(1) F＝3 N　,μ＝0.05   (2) d＝－2 m，負號表示物體在a點以左

試題分析：(1)設物體向右做勻減速直線運動的加速度為a₁，則由v－t圖得a₁＝2 m/s²  ①
根據牛頓第二定律，有F＋μmg＝ma₁ ②
設物體向左做勻加速直線運動的加速度為a₂，則由v－t圖得a₂＝1m/s²   ③
根據牛頓第二定律，有F－μmg＝ma₂ ④
解①②③④得：F＝3N　,μ＝0.05
(2)設10 s末物體離a點的距離為d，d應為v－t圖與橫軸所圍的面積，
則：d＝(×4×8m－×6×6)m＝－2m，負號表示物體在a點以左。圖象、勻變速直線運動規律.