Question

【题目】如图甲所示，静止在水平地面上一个质量为m=4kg的物体，其在随位移均匀减小的水平推力作用下运动，推力F随位移x变化的图象如图乙所示．已知物体与地面之间的动摩擦因数为μ=0.5，g=10m/s2．求：

（1）运动过程中物体的最大加速度大小为多少；

（2）距出发点多远时物体的速度达到最大；

（3）物体最终停在何处？

Answer 1

【答案】（1）20m/s2（2）3.2m（3）10m

【解析】

（1）物体加速运动，由牛顿第二定律得：

F-μmg =ma

当推力F=100N时，物体所受的合力最大，加速度最大，代入数据得：

，

（2）由图象得出，推力F随位移x变化的数值关系为：

F =100 – 25x，

速度最大时，物体加速度为零，则

F=μmg=20N，

即

x = 3.2m

（3）F与位移x的关系图线围成的面积表示F所做的功，即

对全过程运用动能定理，

WF μmgxm=0

代入数据得：

xm=10m