Question

(13分)质量为m＝1kg的物体，在水平拉力F(拉力方向与物体初速度方向相同)的作用下，沿粗糙水平面运动，经过位移4m时，拉力F停止作用，运动到位移为8m时物体停止，运动过程中E_k-x的图线如图所示，求：(g取10m/s²)

⑴物体初速度v₀的大小；

⑵物体和平面间的动摩擦因数μ；

⑶拉力F的大小。

 

Answer 1

【答案】

 ⑴v₀＝2m/s；⑵μ＝0.25；⑶F＝4.5N

【解析】

试题分析：⑴根据E_k-x的图象可知，物体的初动能为2J，由动能表达式E_k0＝解得物体初速度的大小为：v₀＝＝2m/s

⑵在物体运动位移为4～8m的过程中，根据动能定理有：－μmgx₂＝E_k2－E_k1

解得物体和平面间的动摩擦因数为：μ＝＝＝0.25

⑶在物体运动位移为0～4m的过程中，根据动能定理有：Fx₁－μmgx₁＝E_k1－E_k0

解得拉力的大小为：F＝＝4.5N

考点：本题主要考查了对图象、动能定理的理解与应用问题，当然本题也可利用图线的斜率求解，此法求解过程虽然简单，但对学生对图象的理解能力要求较高，属于中档偏低题。