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一物体在一个水平拉力作用下在粗糙水平面上沿水平方向运动的v-t图象如图甲所示,水平拉力的P-t图象如图乙所示,g=10m/s2,图中各量的单位均为国际制单位.(1)求物体在2s内的位移和2s内

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一物体在一个水平拉力作用下在粗糙水平面上沿水平方向运动的v-t图象如图甲所示,水平拉力的P-t图象如图乙所示,g=10m/s2,图中各量的单位均为国际制单位.
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(1)求物体在2s内的位移和2s内水平拉力所做的功;
(2)求物体的质量及物体与水平面间的动摩擦因数.
▼优质解答
答案和解析
(1)由题图甲知物体在2s内发生的位移为
x=
1
2
×1×3m+1×3m=4.5m
由题图乙知水平拉力所做的功为W=
1
2
×1×9J+1×6J=10.5J
(2)由题图甲知物体匀加速运动时的加速度大小为a=
△v
△t
=
3
1
=3m/s2
由两图可知t=1s时,功率达9W,而速度为3m/s;
由P=Fv可知:拉力F=
P
v
=
9
3
N=3N
匀速运动时功率为6W,此时牵引等于摩擦力;则摩擦阻力为f=F=
P′
v
=
6
3
N=2N
由牛顿第二定律知F-f=ma,代入数值得m=
1
3
kg
而f=μmg,
μ=
f
mg
=
2
10
3
=0.6
答:(1)物体在2s内的位移为4.5m;2s内水平拉力所做的功为10.5J;
(2)物体的质量为
1
3
kg;物体与水平面间的动摩擦因数为0.6.
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