Question

质量m=1kg的物体，在水平拉力F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8

质量m=1kg的物体，在水平拉力F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Ek-S的图线如图所示．求：（1）物体的初速度多大？（2）物体和平面间的摩擦系数为多大？（g取10m/s2）（3）拉力F的大小．

Answer 1

（1）由图象知：EK0＝

1

2

m

v

2 0

＝2J；
代入数据得：v₀=2m/s；
故物体的初速度为2m/s．
（2）4-8m内，物体只受摩擦力作用，由动能定理得：
-μmgx₂=0-E_K1；
代入数据得：μ=

Ek1

mgx2

=

10

1×10×4

=0.25；
故物体和平面间的摩擦系数为0.25；
（3）0-4m内，由动能定理得
 Fx₁-μmgx₁=E_K1-E_K0；
代入数据得：F=4.5N．
故拉力F的大小为4.5N．
答：（1）物体的初速度为2m/s；（2）物体和平面间的摩擦系数为0.25；（3）拉力F的大小为4.5N．