静止在水平面上质量为4kg的物体,在0~4s内受水平力F的作用,4s末撤去力F,在4~10s内因受摩擦力作用而停

静止在水平面上质量为4kg的物体,在0~4s内受水平力F的作用,4s末撤去力F,在4~10s内因受摩擦力作用而停止,其v-t图象如图所示.求:(1)在0~10s内物体的位移大小;(2)物体与水平面间的动摩擦因数;(3)在0~4s内物体所受的拉力大小.
2026年09月26日 22:09
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(1)在v-t图象中,图象与时间轴所围图形的面积表示位移的大小,所以0-10s内物体位移的大小为
x=

1
2
vt=
1
2
×12×10m=60m
(2)由图象知,4-10s内物体在摩擦力作用下做匀减速运动,加速度
a2=
0?12
10?4
m/s2=?2m/s2

负号表示加速度的方向与速度方向相反,
撤去外力后物体在摩擦力作用下做匀减速运动,根据牛顿第二定律有:
F合=f=μmg=ma
所以物体与水平面间的动摩擦因数
μ=
ma
mg
=
a
g
=
2
10
=0.2

(3)由图象知,物体在力F作用下产生的加速度
a1=
12?0
4
m/s2=3m/s2

根据牛顿第二定律有:
F-f=ma
所以物体受到的拉力F=ma+f=4×3+0.2×4×10N=20N.
答:(1)在0~10s内物体的位移大小为60m;
(2)物体与水平面间的动摩擦因数为0.2;
(3)在0~4s内物体所受的拉力大小为20N.