Question

質(zhì)量為2kg的物體，放在動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1的水平面上，在水平拉力的作用下南靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，水平拉力做的功w和物體發(fā)生的位移l之間的關(guān)系如圖所示，重力加速度g取10m/s²，求：
（1）此物體在位移為l=9m時(shí)的速度多大？
（2）在OA段運(yùn)動(dòng)的加速度多大？（圖象中l(wèi)=9m處對(duì)應(yīng)的W=27J）

Answer 1

分析：（1）對(duì)物體受力分析，受到重力G、支持力N、拉力F和滑動(dòng)摩擦力f，根據(jù)牛頓第二定律和動(dòng)能定理列式分析即可
（2）W-l圖象中，斜率為拉力，求得拉力后進(jìn)而求得合力，由牛頓第二定律求加速度

解答：（1）解：（1）設(shè)位移為9m時(shí)拉力做功為W，由動(dòng)能定理得：
W-μmgl=

1

2

mv²
所以，v=

2W-2μmgl m

=

2×27-2×0.1×2×10×9 2

m/s=3m/s
（2）在OA段運(yùn)動(dòng)時(shí)，W-l圖象中，斜率為拉力，故：
F=

W

l

=

15

3

N=5N
由牛頓運(yùn)動(dòng)定律得：
a=

F-μmg

m

=

5-0.1×2×10

2

m/s²=1.5m/s²
答：（1）此物體在位移為l=9m時(shí)的速度為3m/s
（2）在OA段運(yùn)動(dòng)的加速度1.5m/s²

點(diǎn)評(píng)：（1）本題關(guān)鍵對(duì)物體受力分析，然后對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理和速度位移公式列式并聯(lián)立求解，此外本題的圖象有新意，注意分析斜率的含義