题目内容
【题目】如图所示，一质量为1kg的物体静止放在粗糙程度相同的水平面上。在
时刻，对物体施加一与水平方向成
角的力
的作用，物体做匀加速直线运动一段时间后，撤去力，最终停在水平面上。从时刻开始，每隔0.1s通过速度传感器测量出物体的瞬时速度，物体运动过程中的部分测量数据如下表所示。已知
，
。求：
| … | 0.3 | … | 1.6 | 1.7 | 1.8 | … |
| … | 1.8 | … | 3.0 | 2.5 | 2.0 | … |
(1)力的大小；
(2)物体运动过程中获得的最大动能；
(3)整个运动过程中物体克服摩擦力所做的功。
【答案】(1)10N；(2)18J；(3)24J
【解析】
(1)由题意可知，物体先做匀加速运动，再做匀减速运动。设物体做匀加速和匀减速运动过程中加速度大小分别为
，
。由表中数据可知
，
物体做匀加速运动过程有
物体做匀减速运动过程有
由以上各式代入数据解得
(2)设物体做匀加速运动时间为t，题意可知
其中
，
。代入数据解得
物体运动过程中获得的最大动能为
(3)物体做匀加速运动的位移
对整个运动过程，由动能定理得
解得
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