高一物理题 （牛顿运动定律）

Question

质量为m=20kg的物体，在恒定的水平外力F的作用下，沿水平面做直线运动，0~2s内F与运动方向相反，，2~4s内F与运动方向相同，物理的速度时间图象如图。已知g=10米每二次方秒，求物体与水平面的动摩擦因数。 [图为， 先画个v-t图象v为纵轴。 连接点（0，10）和（2，0），（2，0）和（4，-2）。]

Answer 1

分析：首先了解，整个运动过程是这样的：F和初始运动方向相反，在摩擦力f和F的共同作用下，2s后物体速度为0.然后，在F的拉力和f摩擦力作用下，物体的速度为-2.
其次：摩擦力的方向是一个难点。整个过程里，摩擦力始终是和运动方向相反的（所以摩擦力的方向是变化的！）
通俗的说，前2s，摩擦力和F一起阻碍物体运动，最终将物体速度变为0.后2s，F拉动物体运动，摩擦力阻碍物体运动。这就是为什么前2s可以使得物体的速度由10变为0，而后2s只能从0加速到-4（为了方便后面计算，这里用负号表示）
取物体原来运动方向为正方向(为了让你便于理解力的方向，以下的力都加上了正负号），运用动量定理（具体定理请自己查课本）
0-mv1=(-F)*2s+(-f)*2s
(1)
m*(v2)-0=(-F)*2s+f*2s
(2)
(2)-(1)得到：
mv2+mv1=f*4s
=>
m*(-2)+m*10=f*4s
=>
f/m=2
根据f=umg得到，u=(f/m)/g=2/g=0.2
所以，确切理解动量定理的含义，明确矢量运算，是本题的重点难点