Question

【題目】質量m=1kg的物體，在水平拉力F的作用下，沿粗糙水平面運動，經過位移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Ek﹣x的圖線如圖所示．求：

（1）物體的初速度為多大？
（2）物體跟水平面間的動摩擦因數為多大？
（3）拉力F的大小為多大？g取10m/s2 ．

Answer 1

【答案】
（1）解：由圖象知： ，

代入數據得：v0=2m/s；

故物體的初速度為2m/s

（2）解：4﹣8m內，物體只受摩擦力作用，由動能定理得：

﹣μmgx2=0﹣EK1；

代入數據得：μ= =0.25；

故物體和平面間的摩擦系數為0.25

（3）解：0﹣4m內，由動能定理得：

Fx1﹣μmgx1=EK1﹣EK0；

代入數據得：F=4.5N．

故拉力F的大小為4.5N

【解析】初速度可以從圖中初動能來解決；摩擦系數可以利用4﹣8m只受摩擦力，用動能定理來解決；力F的作用過程為0﹣4m，仍用動能定理來求解即可．
【考點精析】通過靈活運用動能定理的綜合應用，掌握應用動能定理只考慮初、末狀態，沒有守恒條件的限制，也不受力的性質和物理過程的變化的影響.所以，凡涉及力和位移，而不涉及力的作用時間的動力學問題，都可以用動能定理分析和解答，而且一般都比用牛頓運動定律和機械能守恒定律簡捷即可以解答此題．