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放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，力F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的部分关系如图所示，重力加速度g=10m/s2，求： （1）物块在运动过程中受到的滑动

分类: 作业答案 • 2022-01-09 18:03:45
问题描述：

放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，力F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的部分关系如图所示，重力加速度g=10m/s2，求：

（1）物块在运动过程中受到的滑动摩擦力大小；
（2）物块在第3s到6s内的加速度大小；
（3）物块质量是多少；
（4）外力F为零的第9s到第11s内物体位移大小．

答

（1）由速度图象知第6s到9s内物体做匀速运动，受力平衡，受到的滑动摩擦力与水平推力F大小相等．
       由图知  F滑=F=4N． 
     （2）由公式a=

△V
△t
得 物块在第3s到6s内的加速度 
           a=
6−0
6−3
=2m/s2．
    （3）设物块的质量为m，在第3s到6s内根据牛顿第二定律
        F-F滑=ma  得  m＝
F−F滑
a
=
6−4
2
=1kg．
    （4）第9s到第11s内，外力F为零 只受摩擦力作用，物块做匀减速运动，根据牛顿第二定律匀减速运动的加速度大小
       a'=
F滑
m
=
4
1
=4m/s2．
    设经时间t运动停止，由公式V=V0-at 得 t=
V0
a
=
6
4
=1.5s．
     由公式X=V0t−
1
2
at2得     X=6×1.5-
1
2
×4×1.52=4.5m．
答：（1）物块在运动过程中受到的滑动摩擦力大小是4N；
    （2）物块在第3s到6s内的加速度大小是2m/s2；
    （3）物块质量是1Kg；
    （4）外力F为零的第9s到第11s内物体位移大小是4.5m．

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