一个物体放在足够大的水平地面上，图甲中，若用水平变力拉动，其加速度随力变化图象为图乙所示．现从静止开始计时，改用图丙中周期性变化的水平力F作用（g取10m/s2）．求：（1）物体

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◎ 题目

一个物体放在足够大的水平地面上，图甲中，若用水平变力拉动，其加速度随力变化图象为图乙所示．现从静止开始计时，改用图丙中周期性变化的水平力F作用（g取10m/s2）．求：
（1）物体的质量及物体与地面间的动摩擦因数．
（2）求周期力作用下物体在一个周期内的位移大小．
（3）21s内力F对物体所做的功．

◎ 答案

（1）由牛顿第二定律得：F-μmg=ma
得：a=
1
m
F-μg
结合乙图象得：m=4kg；μ=0.1
（2）0～2s：由牛顿第二定律可得F1-μmg=ma1
a1=
F1-μmg
m
=
12-4
4
m/s2=2m/s2
前2s内通过的位移为x1=
1
2
a1t21
=
1
2
×2×22m=4m
2s～4s：由牛顿第二定律可得F2-μmg=ma2
a2=
F2-μmg
m
=
-4-4
4
m/s2=-2m/s2
2s～4s：物体做匀减速运动，t=4s时速度恰好为0，
由以上式可知：一个周期内的位移为x=2x1=8m
（3）20s即5个周期通过的位移x10=5×8=40m
第21秒通过的位移x′=
1
2
a1t′2=
1
2
×2×12m=1m
前21秒物体运动时拉力F做的功W=5（F1×s1+F2×s1）+F1×x′=5×[12×4+（-4）×4]+12×1J=172J
答：（1）物体的质量为4kg，物体与地面间的动摩擦因数为0.1．（2）求周期力作用下物体在一个周期内的位移大小为8m．（3）21s内力F对物体所做的功为172J

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“一个物体放在足够大的水平地面上，图甲中，若用水平变力拉动，其加速度随力变化图象为图乙所示．现从静止开始计时，改用图丙中周期性变化的水平力F作用（g取10m/s2）．求：（1）物体…”主要考查了你对  【牛顿第二定律】  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。

图象 知识点 计时 改用 拉动
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