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物理
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质量为2kg的物体静止在足够大的水平面上,物体与地面间的动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力和滑动摩擦力大小视为相等.从t=0时刻开始,物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力F的作用,F随时间t的变化规律如图所示.取重力加速度g=10m/s
2
,
(1)物体在F作用下什么时候开始运动?
(2)则物体在t=0到t=6s这段时间内的位移大小为多少?
人气:171 ℃ 时间:2020-07-27 06:49:54
解答
(1)最大静摩擦力f
max
=μmg=0.2×20=4N当拉力大于最大静摩擦力时,物体才会由静止开始运动,
所以在t=2s时才开始运动.
(2)2~4 s时:F>f
max
,物体由静止开始做匀加速直线运动,a=
F−f
m
=
6−4
2
=1m/s
2
,4s末的速度v=at=1×2=2 m/s,
位移x
1
=
1
2
at
2
=
1
2
×1×4
=2 m,
4~6 s时:
a′=
F−f
m
=
2−4
2
=−
1m/s
2
. 6s末的速度v′=v+a′t=2-1×2=0,
4~6 s过程中的位移x
2
=
v
2
t=
2
2
×2=2m
则物体的总位移是x=x
1
+x
2
=2+2=4 m.
答:(1)物体在F作用下在t=2s时开始运动;(2)物体在t=0到t=6s这段时间内的位移大小为4m.
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