Question

如图所示，质量为1kg的物体静置于水平地面上，现对物体施以水平方向的恒定拉力，1s末将拉力撤去，物体运动的v-t图象如图所示，试求：
（1）滑动摩擦力的大小；
（2）拉力的大小；
（3）在0～3s内滑动摩擦力做的功．

Answer 1

分析：（1）根据速度图象与坐标轴所围“面积”表示位移求出减速运动阶段的位移，再根据动能定理列式求摩擦力；
（2）根据图象求出加速过程的位移，再根据动能定理列式求拉力；
（3）根据功的定义求摩擦力的功．

解答：解：（1）根据图象，1-3s内物体做减速运动阶，通过的位移为
x₂=

1

2

×12×（3-1）=12m
对减速过程运用动能定理
-fx₂=-

1

2

mv2
解得 f=6N．
（2）根据图象，加速运动阶段的位移为
x₁=

1

2

×12×1=6m
对加速过程运用动能定理
Fx₁-fx₁=

1

2

mv2
代入解得  F=28N
即拉力的大小为28N．
（3）在0-3s内滑动摩擦力做的功为
    W=-f（x₁+x₂）=-6×（6+12）=-108J
答：
（1）滑动摩擦力的大小是6N；
（2）拉力的大小是28N；
（3）在0～3s内滑动摩擦力做的功是-108J．

点评：本题关键灵活地选择过程对物体运用动能定理，同时要注意速度时间图线与x轴包围的面积等于物体的位移．