Question

质量为1.4kg的物体在水平拉力F作用下由静止开始运动，经过一段时间后撤去外力，在物体运动过程中每隔0.2秒测其速度如下表所示，当地重力加速度10m/s²，试根据下列数据求出

时刻（s）	0	0.2	0.4	…	1.2	1.4	…
速度（m/s）	0	1	2	…	1.8	1.4	…

（1）水平拉力F大小．
（2）水平面的动摩擦因数μ．
（3）物体在全过程的最大速度v_max和经过的位移s．

Answer 1

解：（1、2）匀加速直线运动的加速度，匀减速直线运动的加速度大小．
根据牛顿第二定律得，F-f=ma₁，f=ma₂，
解得F=9.8N，f=2.8N．
则动摩擦因数．
（3）由表格中的数据可知，物体匀减速运动到零的时间t=2.1s．
设匀加速直线运动的时间为t₁，有a₁t₁=a₂（t-t₁），解得t₁=0.6s
则最大速度v_max=a₁t₁=3m/s．
经过的位移s==3.15m/s．
答：（1）水平拉力F的大小为9.8N．
（2）水平面的动摩擦因数μ=0.2．
（3）物体在全过程的最大速度为3m/s，经过的位移为3.15m．
分析：（1、2）物体在水平拉力作用下做匀加速直线运动，撤去拉力后做匀减速运动，根据速度时间公式求出匀加速直线运动的加速度和匀减速直线运动的加速度，根据牛顿第二定律求出拉力大小和摩擦力的大小，从而求出动摩擦因数的大小．
（3）通过表格中的数据确定何时速度最大，根据速度时间公式求出最大速度的大小，根据运动学公式求出经过的位移．
点评：本题综合考查了牛第二定律和运动学公式，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁．