Question

质量m=1kg的物体，在水平拉力F（拉力大小恒定，方向与物体初速度方向相同）的作用下，沿粗糙水平面运动，

质量m=1kg的物体，在水平拉力F（拉力大小恒定，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4m时，拉力F停止作用，运动到位移是8m时物体停止，运动过程中E k -x的图线如图所示．g取10m/s 2 求：（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？

Answer 1

（1）从图线可知初动能为2 J， E k0 = 1 2 mv 2 =2 J， v=2 m/s． （2）在位移4 m处物体的动能为10 J，在位移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F f ，则-F f x 2 =0-10 J=-10 J F f =N=2.5 N 因F f =μmg 故μ=0.25． （3）物体从开始到移动4 m这段过程中，受拉力F和摩擦力F f 的作用，合力为F-F f ， 根据动能定理有    （F-F f ）?x 1 =△E k 故得F=4.5 N． 答：（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．