（16分）如图*所示，一质量为2.0kg的物体静止在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.20。从t=0时...

问题详情：

（16分）如图*所示，一质量为2.0kg 的物体静止在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.20。从 t = 0时刻起，物体受到水平方向的力 F 的作用而开始运动， 8s内 F 随时间 t 变化的规律如图乙所示。求：（g取 10m / s 2）

（1）4s末物体速度的大小；

（2）在图*的坐标系中画出物体在8s内的v-t 图象；（要求计算出相应数值）

（3）在8s 内水平力 F 所做的功。

【回答】

解：（1）物体受到水平力F和摩擦力f的作用，由静止开始向右做匀加速直线运动，设加速度为a1，4s末速度为v1，由牛顿第二定律

  F1-µmg = ma1               

 a1 = 3m/s2                  

v1 = at1 = 12m/s            

（2）由图知，4-5s内物体受到水平力F的大小不变，方向改变，设加速度为a2，5s末速度为v2

-(F2+µmg) = ma2  

 a2 = -7m/ s2                          

  v2 = v1 + a2 t2 = 5m/s              

由图知，5-8s内物体只受摩擦力f的作用，设加速度为a3，速度为v3

  -µmg = ma3      

 a3 = -2m/ s2                     

 t3 = -=2.5s

在t = 7.5s时物体停止运动，v3=0  

物体运动的v-t 图象如图所示    

（3）由v-t图可知（或计算得出）

     0-4s内     s1 = 24m     

4-5s内     s2 = 8.5 m     

水平力F做功     WF = F1S1-F2S2            

得       WF  =155J           

知识点：专题四 功和能

题型：综合题