Question

質量m=1kg的物體，在水平拉力F（拉力大小恒定，方向與物體初速度方向相同）的作用下，沿粗糙水平面運動，經(jīng)過位移4m時，拉力F停止作用，運動到位移是8m時物體停止，運動過程中E_k-x的圖線如圖所示．g取10m/s²求：
（1）物體的初速度多大？
（2）物體和平面間的動摩擦因數(shù)為多大？
（3）拉力F的大�。�

Answer 1

（1）從圖線可知初動能為2 J，
E_k0=

1

2

mv²=2 J，
v=2 m/s．
（2）在位移4 m處物體的動能為10 J，在位移8 m處物體的動能為零，這段過程中物體克服摩擦力做功．
設摩擦力為F_f，則-F_fx₂=0-10 J=-10 J
F_f=N=2.5 N
因F_f=μmg 故μ=0.25．
（3）物體從開始到移動4 m這段過程中，受拉力F和摩擦力F_f的作用，合力為F-F_f，
根據(jù)動能定理有    （F-F_f）?x₁=△E_k
故得F=4.5 N．
答：（1）物體的初速度為2m/s．
（2）物體和平面間的動摩擦因數(shù)為0.25．
（3）拉力F的大小為4.5N．