Question

一個質(zhì)量為5kg的物體，在0～3s內(nèi)受到水平力F的作用，在3～8s內(nèi)僅受摩擦力作用而停止，其v-t圖線如圖所示．求
（1）物體所受的摩擦力多大？
（2）在0～3s內(nèi)物體所受的拉力多大？
（3）在0～8s內(nèi)物體的位移是多少？

Answer 1

分析：（1）、（2）由其v-t圖象可知，物體前3s做勻加速直線運(yùn)動，后5s在摩擦力作用下做勻減速直線運(yùn)動；由v-t圖象的斜率可求其加速度，根據(jù)牛頓第二定律列方程組即可求解摩擦力和拉力．
（3）v-t圖象的面積表示位移，求出三角形面積，即可得到0-8s內(nèi)位移．

解答：解：（1）根據(jù)圖象的斜率可知：3-8s內(nèi)物體做勻減速運(yùn)動，加速度大小為：a₂=

15-0

5

m/s²=3m/s²．
根據(jù)牛頓第二定律得摩擦力：f=ma₂=15N 
（2）0-3s內(nèi)，物體做勻加速運(yùn)動加速度為：a₁=

15-0

3

m/s²=5m/s²
由F-f=ma₁得拉力：F=40N
（3）根據(jù)圖象面積可求得位移為：x=

1

2

×15×8=m=60m
答：（1）物體所受的摩擦力是15N．
（2）在0～3s內(nèi)物體所受的拉力是40N．
（3）在0～8s內(nèi)物體的位移是60m．

點評：該題是已知物體運(yùn)動情況，求物體受力情況的典型例題，要知道速度-時間圖象中圖象斜率表示物體的加速度，要理解求加速度是解決此類問題的橋梁，該題難度不大，屬于基礎(chǔ)題．