物理
小张同学在物理数字化实验室研究物体运动与受力关系．采用如图甲装置，开始时将一已知质量为m的物体置于水平桌面上，使物体获得水平向右的初速度v1，同时对物体施加一个水平向右的恒定拉力F，经过时间t1时，速度达到v2，撤去拉力，物体继续运动，在t2时刻物体停下．通过放在物体右前方的速度传感器得到物体在0〜t2时间内物体的速度一时间关系图线如图乙所示（向右为速度正方向）．求： （1）从0到t2内物体前进的位移大小和方向；（2）物体与水平桌面间的动摩擦因数μ为多大；（3）若物体从静止开始受到与前面完全相同的恒力作用

2019-06-22

小张同学在物理数字化实验室研究物体运动与受力关系．采用如图甲装置，开始时将一已知质量为m的物体置于水平桌面上，使物体获得水平向右的初速度v1，同时对物体施加一个水平向右的恒定拉力F，经过时间t1时，速度达到v2，撤去拉力，物体继续运动，在t2时刻物体停下．通过放在物体右前方的速度传感器得到物体在0〜t2时间内物体的速度一时间关系图线如图乙所示（向右为速度正方向）．求：
作业帮
（1）从0到t2内物体前进的位移大小和方向；
（2）物体与水平桌面间的动摩擦因数μ为多大；
（3）若物体从静止开始受到与前面完全相同的恒力作用，并且作用时间也为t1，则物体撤去外力后还能滑行多长时间？
优质解答
（1）由v-t图象中图线和横轴所围的面积表示位移，可知位移为：
x=
1
2
(v1+v2)t1+
1
2
v2(t2-t1)=
1
2
(v1t1+v2t2)，方向水平向右；
（2）t1到t2时间内物体做匀减速运动，由图可知其加速度大小为：
a1=
v2
t2-t1

根据牛顿第二定律有：
f=ma1=μmg
得到：μ=
a1
g
=
v2
g(t2-t1)

（3）物体从静止开始受完全相同的力作用，其加速度相同，即为：a2=
v2-v1
t1
，
故撤去外力时速度为：v=a2t1=v2-v1
物体减速滑行时加速度大小为a1，撤去外力后滑行时间为：t=
v
a1
=
(v2-v1)(t2-t1)
v2

答：（1）从0到t2内物体前进的位移大小为
1
2
(v1t1+v2t2)，方向水平向右；
（2）物体与水平桌面间的动摩擦因数μ为
v2
g(t2-t1)
；
（3）若物体从静止开始受到与前面完全相同的恒力作用，并且作用时间也为t1，则物体撤去外力后还能滑行的时间为
(v2-v1)(t2-t1)
v2
． （1）由v-t图象中图线和横轴所围的面积表示位移，可知位移为：
x=
1
2
(v1+v2)t1+
1
2
v2(t2-t1)=
1
2
(v1t1+v2t2)，方向水平向右；
（2）t1到t2时间内物体做匀减速运动，由图可知其加速度大小为：
a1=
v2
t2-t1

根据牛顿第二定律有：
f=ma1=μmg
得到：μ=
a1
g
=
v2
g(t2-t1)

（3）物体从静止开始受完全相同的力作用，其加速度相同，即为：a2=
v2-v1
t1
，
故撤去外力时速度为：v=a2t1=v2-v1
物体减速滑行时加速度大小为a1，撤去外力后滑行时间为：t=
v
a1
=
(v2-v1)(t2-t1)
v2

答：（1）从0到t2内物体前进的位移大小为
1
2
(v1t1+v2t2)，方向水平向右；
（2）物体与水平桌面间的动摩擦因数μ为
v2
g(t2-t1)
；
（3）若物体从静止开始受到与前面完全相同的恒力作用，并且作用时间也为t1，则物体撤去外力后还能滑行的时间为
(v2-v1)(t2-t1)
v2
．
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