如图*所示,一个可视为质点的质量m=2kg的物块,在粗糙水平面上滑行,经过A点时物块速度为v0=12m/s,同...
问题详情:
如图*所示,一个可视为质点的质量m=2kg的物块,在粗糙水平面上滑行,经过A点时物块速度为v0=12m/s,同时对其施加一与运动方向相反的恒力F,此后物块速度随时间变化的规律如图乙所示,取g=10m/s2.求:
(1)物块与水平面之间的动摩擦因数μ和所施加的恒力F大小;
从施加恒力F开始,物块再次回到A点时的速度大小.
【回答】
解:(1)从图象可知,0~2s内物体做匀减速直线运动,加速度大小为:a1=6m/s2
根据牛顿第二定律可知:
F+μmg=ma1… ①
2~4s内物体做反方向的匀加速直线运动,加速度大小为:a2=2 m/s2
根据牛顿第二定律可知:
F﹣μmg=ma2… ②
联立①②两式得:F=8N,μ=0.2
由v﹣t图象可得匀减速阶段:x=12m
反方向匀加速运动阶段:,
解得:=6.92m/s
答:(1)物块与水平面之间的动摩擦因数为0.2,所施加的恒力F大小为8N.
物块再次回到A点时的速度大小为6.92m/s.
知识点:牛顿运动定律的应用
题型:计算题
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