Question

5．放在水平地面上的一物塊，受到方向不變的水平推力F的作用，力F的大小與時間t的關系和物塊速度v與時間的關系（V-t圖線起于原點）如圖所示，取重力加速度g=10m/s²．試利用兩圖象可以求出物塊的質量及物塊與地面之間的動摩擦因數（　　）

• A． m=1.0kg  μ=0.2
• B． m=1.5kg   μ=0.4
• C． m=0.5kg  μ=0.2
• D． m=0.5kg  μ=0.4

Answer 1

分析 由v-t圖象看出，物體在2-4s做勻速運動，由F-t圖象讀出物塊在運動過程中受到的滑動摩擦力；由v-t圖象的斜率求出物體在0-2s物體的加速度，根據牛頓第二定律求出物體的質量m．
根據滑動摩擦力公式求出動摩擦因數μ．

解答 解：由v-t圖象看出，物體在2s-4s做勻速直線運動，則f=F₃=2N    
由速度圖象可知，0-2s物體加速度為$a=\frac{△v}{△t}=\frac{4-0}{2}m/{s}_{\;}^{2}=2m/{s}_{\;}^{2}$，F=3N
由牛頓第二定律得：F-f=ma    
代入數據解得：m=0.5kg，
由f=μN=μmg  
得：μ=0.4，故D正確，ABC錯誤；
故選：D

點評 本題一方面考查讀圖能力，由速度圖線的斜率求出加速度；另一方面要能由加速度應用牛頓運動定律求出質量．