质量m=1.0kg的物块静置于粗糙水平面上，水平面与物块的动摩擦因数μ=0.4．现给物块施加一水平向右的推力F，推力作用于物块的时间为10s，物块在推力作用下运

题文

质量m=1.0kg的物块静置于粗糙水平面上，水平面与物块的动摩擦因数μ=0.4．现给物块施加一水平向右的推力F，推力作用于物块的时间为10s，物块在推力作用下运动，其加速度a随时间的变化如图（a）所示．g取10m/s²．
（1）类比是一种常用的研究方法．对于直线运动，教科书中讲解了由v─t图象求位移的方法．请你借鉴此方法，对比加速度和速度的定义，根据图所示a─t图象，求物块10s末的速度大小；
（2）在图（b）中画出10s内推力随时间变化的F-t图线，并标出纵坐标的值；
（3）求推力F在10s内作用于物块的冲量．

题型：未知 难度：其他题型

答案

（1）由类比可知，0～10s内速度的变化量△v等于0～10s内a-t图线与t轴所围的面积，则△v=32m/s
所以10s末的速度v=v₀+△v=32m/s
（2）初始时，a=0，F=f=μmg=4N
后6s内，F=f+ma=μmg+ma=0.4×1×10+1×4N=8N，
前4s内，F均匀增加到8N
故10s内推力随时间变化如图3所示．
（3）同样的类比，0～10s内力F的冲量I为0～10s内F-t图线与t轴的所围的面积，所以
I=4×10+(6+10)×42N．s=72N．s
答：（1）10s末的速度32m/s
（2）推力随时间变化如图所示．
（3）0～10s内力F的冲量I为72N．s

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解析

(6+10)×42

考点

据考高分专家说，试题“质量m=1.0kg的物块静置于粗糙水平面.....”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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