Question

初中物理第二冊(cè)《機(jī)械能》第一節(jié)告訴我們：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫動(dòng)能，動(dòng)能的表達(dá)式．質(zhì)量m=1kg的物體，在水平拉力F的作用下，沿粗糙水平面運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)位移4m時(shí)，拉力F停止作用，運(yùn)動(dòng)到位移是8m時(shí)物體停止．運(yùn)動(dòng)過(guò)程中E_k-s的圖線如圖所示（），g取l0m/s²．求：
（1）物體初速度的大小；
（2）物體和水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；
（3）物體運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間．

Answer 1

【答案】分析：（1）從圖中可以看出物體的初動(dòng)能，根據(jù)動(dòng)能的表達(dá)式算出初速度；
（2）對(duì)撤去拉力F后直到停止的過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理，求出f，根據(jù)滑動(dòng)摩擦力的公式求出μ；
（3）對(duì)加速和減速的兩個(gè)過(guò)程分別用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度公式求出運(yùn)動(dòng)時(shí)間，再求出總時(shí)間．
解答：解：（1）由圖可知物體的初動(dòng)能為2J，根據(jù)得：v=2m/s
    （2）設(shè)勻加速的位移為s₁，位移為s₂，對(duì)撤去拉力F后直到停止的過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理得：
△E_K=W_合
-μmgs₂=0-8J
 μ=0.2
     （3）設(shè)勻加速運(yùn)動(dòng)的末速度為v₁，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t₁，勻減速運(yùn)動(dòng)的末速度為v₂，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t₂，
          由圖可知物體勻加速運(yùn)動(dòng)的末動(dòng)能為8J，勻減速運(yùn)動(dòng)的末速度v₂=0，根據(jù)得：v₁=4m/s
           根據(jù)  s₁=        解得：t₁=m 
           根據(jù)        解得：t₂=2s
               所以總時(shí)間 t=t₁+t₂=s
答：（1）物體初速度的大小為2m/s；（2）物體和水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2；（3）物體運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為s．
點(diǎn)評(píng)：這是個(gè)圖象問(wèn)題，要從圖象中獲取正確有用的信息來(lái)解題，熟練運(yùn)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本公式解題，難度適中．