问题
问答题
如图1所示，质量m=1.0kg的物块，在水平向右、大小F=5.0N的恒力作用下，沿足够长的粗糙水平面由静止开始运动．在运动过程中，空气对物块的阻力沿水平方向向左，其大小f空=kv，k为比例系数，f空随时间t变化的关系如图2所示．g取10m/s2．
（1）求物块与水平面间的动摩擦因数μ；
（2）估算物块运动的最大速度vm；
（3）估算比例系数k．
答案
（1）设水平面对物块的摩擦力为f．由题意可知，最终物块做匀速直线运动，则有F-f-f空=0
又因为f=μmg
代入数据解得：μ=0.20
（2）在0～2s内，根据动量定理有（F-f）t-I空=mvm
由图2可知，I空=0.25×18N•s=4.5N•s
代入数据解得：vm=1.5m/s
（3）因为f空m=kvm
代入数据解得：k=2.0kg/s
答：（1）物块与水平面间的动摩擦因数为0.2；（2）物块运动的最大速度为1.5m/s；（3）比例系数为2.0kg/s