Question

【題目】質量m＝1 kg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，經過位移4 m時，拉力F停止作用，運動到位移是8 m時物體停止，運動過程中Ek－x的圖線如圖所示。g取10 m/s2求：

(1)物體的初速度多大？

(2)物體和平面間的動摩擦因數為多大？

(3)拉力F的大小？

Answer 1

【答案】（1）v＝2 m/s（2）μ＝0.25.（3）F＝4.5 N

【解析】試題分析：⑴根據Ek-x的圖象可知，物體的初動能為2J，由動能表達式Ek0＝解得物體初速度的大小為：v0＝＝2m/s

⑵在物體運動位移為4～8m的過程中，根據動能定理有：－μmgx2＝Ek2－Ek1

解得物體和平面間的動摩擦因數為：μ＝＝＝0.25

⑶在物體運動位移為0～4m的過程中，根據動能定理有：Fx1－μmgx1＝Ek1－Ek0

解得拉力的大小為：F＝＝4.5N