Question

【題目】質量是2kg的物體，開始靜止在動摩擦因數μ=0.1的水平面上，它受到水平力F的作用，力F隨時間t變化的圖象如圖所示．求該物體在2s末的速度及2s內的位移（g=10m/s2）．

Answer 1

【答案】解：由F﹣t圖知0～1sF＞μmg物體做勻加速運動

根據牛頓第二定律得：F1﹣μmg=ma1

4﹣0.1×2×10=2a1

0～1s內加速度：

1s末速度：v1=a1t=1×1=1m/s

0～1s內位移：x1= a1t2= ×1×12=0.5m

1s～2sF＞μmg物體做勻加速運動

根據牛頓第二定律得：F2﹣μmg=ma2

6﹣0.1×2×10=2a2

1～2s內加速度：a2=2

2s末的速度：v2=v1+a1t=1+1×2=3m/s

2s內的位移：x2=v1t+ a2t2=1×1+ ×2×12=2m

所以，末速度為v2=3m/s

總位移為x=x1+x2=0.5+2=2.5m

答：該物體在2s末的速度為3m/s，2s內的位移為2.5m

【解析】根據牛頓第二定律，計算各階段的加速度，再由速度公式和位移公式得出物體在2s末的速度及2s內的位移。