各位大侠,帮帮忙。一道物理,力随时间变化的关系题。貌似是要用到冲量的。谢谢谢谢

质量m=10kg的木箱放在地面上,在水平拉力F的作用下由静止开始沿直线运动,其拉力随时间的变化关系如图所示。若已知木箱与地面间的摩擦系数u=0.2,那么在t=4s时,木箱的速度大小为( ),在t=7s时,木箱的速度大小为( ) 。

(g 取10米每秒次方)

第一问应该没什么问题吧?就是最基本的匀加速直线运动嘛!(本题中,所有单位都是标准的,所以我都省略了)
  f = u·G = 0.2 * 10 * 10 = 20;
  a = (F - f) / m = (30 - 20) / 10 = 1;
  v(4) = a·t = 1 * 4 = 4;

第二问:
1、如果你学过 “微积分”——哪怕是最基本的也行,应该可以很简单地求出第 4 至第 7 秒间,物体的冲量。
首先,是力 F 的冲量,即图中那个三角形的面积:
  I1 = (7 - 4) * 30 / 2 = 45;
然后,摩擦力的冲量:
  I2 = f·Δt = -20 * (7 - 4) = -60;(冲量是矢量)
然后,用动量定理,求出这段时间内的 “动量增量”→“速度增量”→“末速度”
  Δp = I1 + I2 = 45 - 60 = -15 = mΔv = 10Δv;
所以:
  Δv = -15 / 10 = -1.5;(负号表示速度总体减少 1.5)
  v(7) = v(4) + Δv = 4 - 1.5 = 2.5;

2、如果一点都没学过,那就只能用 “平均”的思想了。物理量的 “平均值” 有两种求法:
(1)最基本的,也是通用的:平均值 = 个体总和 ÷ 个数 = 总积累量 ÷ 总积累参量;
  比如:平均速度 = 总位移 ÷ 总时间;——因为,位移是速度在时间上的积累(可理解为累加);
  平均力 = 总冲量 ÷ 总时间;——因为,冲量是力是时间上的积累;
  但是,本题无法直接这样做。因为,总冲量未知。

(2)只适用于 “均匀变化” 的量:平均值 = (初始值 + 终结值) ÷ 2;
  比如:匀加速直线运动中,平均速度 = (初速度 + 末速度) ÷ 2;
本题中,第 4 至第 7 秒间,力 F "在时间上" 的变化是 “均匀” 的。那么,F 在 “这段时间” 上的平均值就是:
  F' = (30 + 0) / 2 = 15;

你可以,直接用这个 “平均力” 去求 “这段时间” 上的 “平均加速度”——因为(质量恒定时)加速度与力的变化是完全相同的。
首先,“总时间”是知道的:
  Δt = 7 - 4 = 3;
然后再求 “平均加速度”→“速度增量”→“末速度”;
  a' = (F' - f) / m = (15 - 20) / 10 = -0.5;
  Δv = a'·Δt = -0.5 * 3 = -1.5;(后面同 1)

你也可以,用这个 “平均力” 求出 “这段时间” 上的 “总冲量”;
  I1 = F'·Δt = 15 * 3 = 45;(后面同 1)
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第1个回答  2012-07-05
4 2.5 兄弟自我解决会更好!
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