题目内容
【题目】某中学的部分学生组成了一个课题小组,对海啸威力进行了模拟研究,他们设计了如下的模型:如图甲在水平地面上放置一个质量为m=4kg的物体,让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,则:
(1)运动过程中物体的最大加速度为多少?
(2)在距出发点什么位置时物体的速度达到最大?
(3)物体在水平面上运动的最大位移是多少?
【答案】(1)20m/s2;(2)3.2m;(3)10m。
【解析】试题分析:(1)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
代入解得解得
(2)由图象可得推力随位移x是变化的,当推力等于摩擦力时,加速度为0,速度最大
则F=μmg=20N
由图得到F与x的函数关系式F=100-25x
则得到x=3.2m
(3)由图象得到推力对物体做功等于“面积”,得推力做功W=200J
根据动能定理W-μmgxm=0
代入数据得xm=10m
练习册系列答案
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【题目】如图所示,在研究摩擦力的实验中,用轻质弹簧测力计水平拉一质量为m=0.2kg的放在水平桌面上的木块,木块运动状态与弹簧测力计的读数如下表所示(每次实验时,木块与桌面的接触面相同)则由下表可知,g取9.8m/s2 , 下列选项正确的是( )
实验次数 | 小木块的运动状态 | 弹簧测力计读数(N) |
1 | 静止 | 0.4 |
2 | 静止 | 0.6 |
3 | 直线加速 | 0.7 |
4 | 匀速直线 | 0.5 |
5 | 直线减速 | 0.3 |
A.木块受到的最大摩擦力为0.7N
B.木块受到的最大摩擦力可能为0.5N
C.小木块与水平桌面间的动摩擦因数为0.30
D.在这五次实验中,木块受到的摩擦力大小有三次是相同的