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如图1所示，质量m=2.0kg的物体静止在水平面上，物体跟水平面间的动摩擦因数μ=0.20．从t=0时刻起，物体受到一个水平力F的作用而开始运动，前8s内F随时间t变化的规律如图2所示
网友投稿 2022-10-30 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图1所示，质量m=2.0kg的物体静止在水平面上，物体跟水平面间的动摩擦因数μ=0.20．从t=0时刻起，物体受到一个水平力F的作用而开始运动，前8s内F随时间t变化的规律如图2所示．g取10m/s
2
．
求：
（1）在图3的坐标系中画出物体在前8s内的v-t图象
（2）前8s内物体所受摩擦力的冲量
（3）前8s内水平力F所做的功．
◎ 答案
（1）在0-4s内：根据牛顿第二定律得：
F-μmg=ma
1
解得a
1
=3m/s
2
第4s末物体的速度为v
1
=at
1
=12m/s
在4-5s：-（F+μmg）=ma
2
解得a
1
=-7m/s
2
第5s末物体的速度为v
2
=v
1
+a
2
t
2
=12-7×1=5（m/s）
F变为零后：-μmg=ma
3
解得a
3
=-2m/s
2
运动时间为t
3
=
0
-v
2
a
3
=
0-5
-2
s=2.5s
所以t=7.5s时刻停止．画出物体在前8s内的 v-t 图象如图所示．
（2）前8s内物体所受摩擦力的冲量
I=ft=μmgt=32Ns
（3）由图可得：0-4s内物体的位移s
1
=
1
2
×12×4m=24m，
4-5s内物体的位移s
2
=
1
2
×（12+5）×1m=8.5 m
前8s内水平力F所做的功为
W
F
=F
1
S
1
-F
2
S
2
解得 W
F
=155J
答：
（l）画出物体在前8s内的 v-t 图象如图所示；
（2）前8s内物体所受摩擦力的冲量为32Ns；
（3）前8s内水平力 F 所做的功为155J．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图1所示，质量m=2.0kg的物体静止在水平面上，物体跟水平面间的动摩擦因数μ=0.20．从t=0时刻起，物体受到一个水平力F的作用而开始运动，前8s内F随时间t变化的规律如图2所示…”主要考查了你对 【牛顿第二定律】，【功】，【动量定理】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202210/351832.html
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