如图16甲所示,质量m=2 kg的物体在水平面上向右做直线运动。过a点时给物体作用一个水平向左的恒力F并开始计时,选水平向右为速度的正方向,通过速度传感器测出物体的瞬时速度,所得vt图象如图乙所示。取重力加速度g=10 m/s2。求:

(1)力F的大小和物体与水平面间的动摩擦因数μ

(2)10 s末物体离a点的距离。

图16

解析:(1)设物体向右做匀减速直线运动的加速度为a1,则由vt图得a1=2 m/s2

根据牛顿第二定律,有Fμmgma1

设物体向左做匀加速直线运动的加速度为a2,则由vt图得

a2=1 m/s2

根据牛顿第二定律,有Fμmgma2

解①②③④得:F=3 N μ=0.05

(2)设10 s末物体离a点的距离为dd应为vt图与横轴所围的面积,则:d×4×8 m-×6×6 m=-2 m,负号表示物体在a点以左。

答案:(1)3 N 0.05 (2)在a点左侧,离a点2 m

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