Question

如图所示（1），在粗糙的水平地面上，放有一块质量为m=1kg，初速度为v0的木块，现在加水平恒力F，方向与

如图所示（1），在粗糙的水平地面上，放有一块质量为m=1kg，初速度为v0的木块，现在加水平恒力F，方向与初速度的方向在同一条直线上，通过实验发现不同的F，物块在地面运动的时间t不同，且当-2N≤F＜2N时，1t与F的关系如图（2）所示（设v0的方向为正、滑动摩擦力等于最大静摩擦力），则（1）物块的初速度为多少？（2）物块与地面间的动摩擦因素为多少？（3）物块运动的时间t可能等于0.4s吗？说明原因．

Answer 1

（1）物块做匀减速运动至静止μmg-F=ma①
0=v₀-at②
由①②得：

1

t

＝

μg

v0

?

1

mv0

F③
由③式和图线斜率可得：

1

mv0

＝

1

2

又因m=1 kg   则v₀=2 m/s    
（2）由③式和图线截距可得：

μg

v0

＝1则μ=0.2      
（3）当-2 N≤F＜2 N时，由图线可知运动时间大于等于0.5 s；而当F的大小超过2 N时，物体就不可能静止，所以运动时间为无穷． 不可能； 
答：（1）物块的初速度为2m/s
（2）物块与地面间的动摩擦因素为0.2
（3）物块运动的时间t不可能等于0.4s；当-2 N≤F＜2 N时，由图线可知运动时间大于等于0.5 s；而当F的大小超过2 N时，物体就不可能静止，所以运动时间为无穷．