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质量m=1 kg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...

质量m=1 kg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4 m时,拉力F停止作用,运动到位移是8 m时物体停止,运动过程中Ekx的图线如图所示.求:(g取10 m/s2)

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(1)物体的初速度多大?

(2)物体和平面间的动摩擦因数为多大?

(3)拉力F的大小?

 

:(1)物体的初速度为2m/s. (2)物体和平面间的动摩擦因数为0.25. (3)拉力F的大小为4.5N. 【解析】 试题分析:物体在水平拉力作用下沿粗糙水平面做匀加速运动,由动能定理可知动能变化与发生位移成正比.图象的纵截距是初动能,图象的斜率大小为合力大小,则由动能定理列出两组方程,从而求出摩擦力与拉力. (1)从图线可知初动能为2 J Ek0=mv2=2 J,v=2 m/s (2)在位移为4 m处物体的动能为10 J,在位移为8 m处物体的动能为零,这段过程中物体克服摩擦力做功. 设摩擦力为Ff,则-Ffx2=0-10 J=-10 J 因Ff=μmg,故 (3)物体从开始到移动4 m这段过程中,受拉力F和摩擦力Ff的作用,合力为F-Ff,根据动能定理有 (F-Ff)·x1=ΔEk 故F=+Ff=(+2.5)N=4.5 N 考点:动能定理的应用;功的计算.
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考点分析:
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A.摩擦力对运动员所做的功等于运动员动能的变化

B.重力和摩擦力对运动员所做的总功等于运动员动能的变化

C.s1<4m,s2>2m

D.s1>4m,s2<2m

 

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