教科版高一物理必修1 同步导学案 第3章 习题课1 瞬时加速度问题和动力学图像问题
教科版高一物理必修1 同步导学案 第3章 习题课1 瞬时加速度问题和动力学图像问题第3页

图3

A.0.5kg,0.4       B.1.5kg,

C.0.5kg,0.2 D.1kg,0.2

答案 A

解析 由F-t图和v-t图可得,物块在2~4s内所受外力F=3N,物块做匀加速运动,a==m/s2=2 m/s2,F-f=ma,即3-10μm=2m①

物块在4~6s所受外力F′=2N,物块做匀速直线运动,

则F′=f,F′=μmg,即10μm=2②

由①②解得m=0.5kg,μ=0.4,故A选项正确.

例3 如图4甲所示,质量为m=2kg的物体在水平面上向右做直线运动.过a点时给物体作用一个水平向左的恒力F并开始计时,选水平向右为速度的正方向,通过速度传感器测出物体的瞬时速度,所得v-t图像如图乙所示.取重力加速度g=10m/s2.求:

图4

(1)力F的大小和物体与水平面间的动摩擦因数μ;

(2)10s末物体离a点的距离.

答案 (1)3N 0.05 (2)在a点左边2m处

解析 (1)设物体向右做匀减速直线运动的加速度大小为a1,则由v-t图像得a1=2m/s2

根据牛顿第二定律,有F+μmg=ma1

设物体向左做匀加速直线运动的加速度大小为a2,则由v-t图像得a2=1m/s2

根据牛顿第二定律,有F-μmg=ma2,

联立解得F=3N,μ=0.05.

(2)设10s末物体离a点的距离为d,d应为v-t图像与横轴所围的面积,则

d=×4×8m-×6×6m=-2m,负号表示物体在a点左边.

解决此类题的思路:,从v-t图像上获得加速度的信息,再结合实际受力情况,利用牛顿第二定律列方程.