质量为2 kg的物体在水平推力F 的作用下沿水平面做直线运动,一段时间后撤去F,其运动的v-t图象如图所示.g取10m/s2,求:
(1)物体与水平间的动摩擦因数μ;
(2)水平推力F的大小;
(3)0 ~10 s内物体运动位移的大小.
解:(1)设物体做匀减速直线运动的时间为△t2、初速度为v20、末速度为v2t、加速度为a2,则
,①
设物体所受的摩擦力为Ff,根据牛顿第二定律,有
Ff= ma2,②
Ff=-μmg, ③
联立②③得④
(2)设物体做匀加速直线运动的时间为△t1、初速度为v10、末速度为v1t、加速度为a1,则
⑤
根据牛顿第二定律,有F+ Ff=ma1, ⑥
联立③⑥得F=μmg+ma1=6 N.
(3)由匀变速直线运动位移公式,得
。