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如圖a所示,質量m=2.0kg的物體靜止在水平面上,物體與水平面間的動摩擦因數μ=0.2.從t=0時刻起,物體受到一個水平力F的作用而開始運動,前8s內F隨時間t變化的規律如圖b所示,g取10m/s2.求:(1)前8s內物體的位移;(2)在圖c的坐標系中畫出物體在前8s內的v-t圖象.
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分析:(1)在前4s內,物體做勻加速運動,根據牛頓第二定律求出加速度,由速度公式求出4s末物體的速度,由位移公式求出前4s內位移.在4s-5s內,拉力與物體的速度反向,做勻減速直線運動,求出加速度、5s末速度和位移.5s后,撤去F,物體做勻減速運動,再牛頓第二定律和運動學公式結合求出時間和位移.最后求解總位移.
(2)根據第(1)問求出的速度,作出速度圖象.
解答:解:
(1)前4s內:物體的加速度為
   a1=
F-μmg
m
=
F
m
-μg
=
10
2
-0.2×10=3(m/s2)   
4s末速度:v4=a1t1=12m/s
前4s內位移:S1=
1
2
a1
t
2
1
=24m

    4s-5s內:a2=
-F-μ.mg
m
=-7m/s2

5s末物體的速度為v5=v4+a2t2=5m/s
S2=
v4+v5
2
t2=8.5m
                
撤去F后:a3=
-μ.mg
m
=-2m/s2
 
由0=v5+a3t3知,物體還需經t3=
-v5
a3
=2.5s
停止運動 
S3=
v5+0
2
t3=6.25m

前8秒內的位移為:S=S1+S2+S3=38.75m
(2)物體在前8s內的v-t圖象如上圖所示.
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答:(1)前8s內物體的位移是38.75m;(2)物體在前8s內的v-t圖象如圖所示.
點評:分析物體的受力情況和運動情況是應具備的基本功.本題要邊計算邊分析,需要細心計算,才能分析準確.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2009?茂名二模)如圖a所示,質量m=2.0kg的物體靜止在水平面上,物體跟水平面間的動摩擦因數為μ=0.20.從 t=0時刻起,物體受到一個水平力F的作用而開始運動,前8s內F隨時間t變化的規律如圖b所示,g取10m/s 2

求:(l)通過分析計算,在圖c的坐標系中畫出物體在前8s內的 v 一 t 圖象.
(2)前 8s 內水平力 F 所做的功.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖 (a)所示,質量m=2.0kg的物體靜止在水平面上,物體與水平面間的動摩擦因數μ=0.2.從t=0時刻起,物體受到一個水平力F的作用而開始運動,前8s內F隨時間t變化的規律如圖 (b)所示.g取10m/s2求:

(l)在圖 (c)的坐標系中畫出物體在前8s內的vt圖象.(要求有計算過程)

(2)前8s內物體的位移

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科目:高中物理 來源: 題型:

(12分)如圖 (a)所示,質量m=2.0kg的物體靜止在水平面上,物體與水平面間的動摩擦因數μ=0.2.從t=0時刻起,物體受到一個水平力F的作用而開始運動,前8s內F隨時間t變化的規律如圖 (b)所示.g取10m/s2求:

(l)在圖 (c)的坐標系中畫出物體在前8s內的vt圖象.(要求有計算過程)

(2)前8s內物體的位移

 

 

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科目:高中物理 來源:人教版高三物理牛頓運動定律專項訓練 題型:計算題

(14分)如圖(a)所示,質量m=1 kg的物體沿傾角θ=37°的固定粗糙斜面由靜止開始
向下運動,風對物體的作用力沿水平方向向右,其大小與風速v成正比,比例系數用k
表示,物體加速度a與風速v的關系如圖(b)所示,求:(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g
10 m/s2)

圖18
(1)物體與斜面間的動摩擦因數μ
(2)比例系數k.

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