Question

10．如图甲所示，重20N的物体平放在水平地面上，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系图象如图乙所示，问：

（1）物体在0-6s内的运动状态分别是：0-2s静止、2-4s加速、4-6s匀速．
（2）物体在0-6s内受到的摩擦力分别是：0-2s1N、2-4s2N、4-6s2N．
（3）物体在运动过程中所受的摩擦力与压力的比值为多少？

Answer 1

分析 （1）根据图乙找到t=2s、4s、6s时物体的速度值，判断出物体的运动状态；
（2）结合图甲和图乙，分析出物体匀速运动时的摩擦力大小，然后确定t=2～4s时物体的运动状态，从而确定摩擦力的大小；并且处于平衡状态的物体受平衡力作用．
（3）根据判断的摩擦力和浮力算出其比值．

解答 解：（1）（2）由乙图的图象可知，①0～2s，物体的速度为零，即物体处于静止状态；摩擦力等于拉力，即f₁=F₁=1N；
②2～4s，物体的速度不断增大，属于加速运动状态；
③4～6s，物体的速度恒定为4/s，即物体处于匀速运动状态．即物体处于静止状态；摩擦力等于拉力，即f₂=F₂=2N；
2-4s物体做加速运动，滑动摩擦力的大小只与压力及接触面的粗糙程度有关，因为压力和接触面的粗糙程度不变，因此，物体运动时受到的摩擦力始终为2N．
（3）物体在运动过程中所受的摩擦力f始终为2N，因为在水平面上，压力等于重力，即F=G=20N；
物体在运动过程中所受的摩擦力与压力的比值为：K=$\frac{f}{F}$=$\frac{2N}{20N}$=0.1．
故答案为：（1）静止；加速；匀速；（2）1；2；2；（3）物体在运动过程中所受的摩擦力与压力的比值为0.1．

点评 本题考查学生对图象的认识，并能将v-t图象和F-t图象相结合，判断出物体的运动状态，根据平衡状态由物体的平衡条件求出力的大小是本题的关键．