Question

【題目】小張同學(xué)在物理數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室研究物體運(yùn)動(dòng)與受力關(guān)系．采用如圖甲裝置，開始時(shí)將一已知質(zhì)量為m的物體置于水平桌面上，使物體獲得水平向右的初速度v1，同時(shí)對(duì)物體施加一個(gè)水平向右的恒定拉力F，經(jīng)過時(shí)間t1時(shí)，速度達(dá)到v2，撤去拉力，物體繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，在t2時(shí)刻物體停下．通過放在物體右前方的速度傳感器得到物體在0t2時(shí)間內(nèi)物體的速度一時(shí)間關(guān)系圖線如圖乙所示（向右為速度正方向）．求：

（1）從0到t2內(nèi)物體前進(jìn)的位移大小和方向；

（2）物體與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為多大；

（3）若物體從靜止開始受到與前面完全相同的恒力作用，并且作用時(shí)間也為t1，則物體撤去外力后還能滑行多長時(shí)間？

Answer 1

【答案】（1）位移，方向水平向右；（2）（3）

【解析】

（1）由v-t圖象中圖線和橫軸所圍的面積表示位移，可知位移為：
x=(v1+v2)t1+v2(t2t1)= (v1t1+v2t2)，方向水平向右；
（2）t1到t2時(shí)間內(nèi)物體做勻減速運(yùn)動(dòng)，由圖可知其加速度大小為：a1＝
根據(jù)牛頓第二定律有：f=ma1=μmg
得到：
（3）物體從靜止開始受完全相同的力作用，其加速度相同，即為：a2＝，
故撤去外力時(shí)速度為：v=a2t1=v2-v1
物體減速滑行時(shí)加速度大小為a1，撤去外力后滑行時(shí)間為：