Question

质量为2kg的物体，放在动摩擦因数μ=0.1的水平面上，在水平拉力的作用下南静止开始运动，水平拉力做的功w和物体发生的位移l之间的关系如图所示，重力加速度g取10m/s²，求：
（1）此物体在位移为l=9m时的速度多大？
（2）在OA段运动的加速度多大？（图象中l=9m处对应的W=27J）

Answer 1

分析：（1）对物体受力分析，受到重力G、支持力N、拉力F和滑动摩擦力f，根据牛顿第二定律和动能定理列式分析即可
（2）W-l图象中，斜率为拉力，求得拉力后进而求得合力，由牛顿第二定律求加速度

解答：（1）解：（1）设位移为9m时拉力做功为W，由动能定理得：
W-μmgl=

1

2

mv²
所以，v=

2W-2μmgl m

=

2×27-2×0.1×2×10×9 2

m/s=3m/s
（2）在OA段运动时，W-l图象中，斜率为拉力，故：
F=

W

l

=

15

3

N=5N
由牛顿运动定律得：
a=

F-μmg

m

=

5-0.1×2×10

2

m/s²=1.5m/s²
答：（1）此物体在位移为l=9m时的速度为3m/s
（2）在OA段运动的加速度1.5m/s²

点评：（1）本题关键对物体受力分析，然后对物体的运动过程运用动能定理和速度位移公式列式并联立求解，此外本题的图象有新意，注意分析斜率的含义