质量为2kg的物体静止在水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.25，作用在物体上的水平推力F与时间t的关系如图所示。请通过分析计算画出物体的速度-时间图像，

题文

质量为2kg的物体静止在水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.25，作用在物体上的水平推力F与时间t的关系如图所示。请通过分析计算画出物体的速度-时间图像，并求出物体在前8s内的位移。




 

题型：未知 难度：其他题型

答案

前2s物体受力情况如图17-a所示，物体做初速为零的匀加速直线运动。




 
由

 ，

，

 得：



2s末速度：


2s内发生的位移为：

。
接着的3s时间内物体受力情况如图17-b所示，物体做匀速直线运动。


。
第6s起物体受力情况如图17-c所示，物体做匀减速直线运动。


 ，

 ，

 得：





运动到速度为零的时间为：

，
即在第6s末物体速度减为零。
由于拉力（等于滑动摩擦力）小于最大静摩擦
力，物体在第7、8两秒静止。
物体在第6s内的位移：


。
由此画出了物体的速度-时间图像如图18。
前8s内的位移为：


。

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解析

考点

据考高分专家说，试题“质量为2kg的物体静止在水平地面上，物体.....”主要考查你对 [匀变速直线运动 ]考点的理解。

匀变速直线运动

定义：
在任意相等的时间内速度的变化相等的直线运动，即加速度恒定的变速直线运动叫匀变速直线运动。

特点：
a=恒量。

匀变速直线运动规律(基本公式)：
速度公式：v=

位移公式：x=
速度平方公式：
位移公式：x=
速度平方公式：

位移—平均速度关系式：x=

匀变速直线运动的几个重要推论：

1. 在任意两个连续相等的时间间隔内通过的位移之差为一恒量，即：S_Ⅱ－S_Ⅰ＝S_Ⅲ－S_Ⅱ＝…＝S_N－S_N－1＝ΔS＝
   

   匀变速直线运动的几个重要推论：

   1. 在任意两个连续相等的时间间隔内通过的位移之差为一恒量，即：S_Ⅱ－S_Ⅰ＝S_Ⅲ－S_Ⅱ＝…＝S_N－S_N－1＝ΔS＝
      (此公式可以用来判断物体是否做匀变速直线运动)。进一步推论：S_n＋m－S_n＝
      ，其中S_n、S_n＋m分别表示第n段和第(n＋m)段相等时间内的位移，T为相等时间间隔。
   2. 某段时间内的平均速度，等于该段时间的中间时刻的瞬时速度，即。
   3. 某段位移中点的瞬时速度等于初速度v₀和末速度v平方和一半的平方根，即v_s/2＝，其中S_n、S_n＋m分别表示第n段和第(n＋m)段相等时间内的位移，T为相等时间间隔。
   4. 某段时间内的平均速度，等于该段时间的中间时刻的瞬时速度，即。
   5. 某段位移中点的瞬时速度等于初速度v₀和末速度v平方和一半的平方根，即v_s/2＝
      。

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