问题 问答题

初中物理第二册《机械能》第一节告诉我们:物体由于运动而具有的能叫动能,动能的表达式EK=

1
2
mv2.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(EK的表达式:EK=
1
2
mv2
),g取l0m/s2.求:

(1)物体初速度的大小;

(2)物体和水平面间的动摩擦因数;

(3)物体运动的总时间.

答案

(1)由图可知物体的初动能为2J,根据EK=

1
2
mv02得:v0=2m/s

    (2)设匀加速的位移为s1,位移为s2,对撤去拉力F后直到停止的过程运用动能定理得:

△EK=W

-μmgs2=0-8J

 μ=0.2

     (3)设匀加速运动的末速度为v1,运动时间为t1,匀减速运动的末速度为v2,运动时间为t2

          由图可知物体匀加速运动的末动能为8J,匀减速运动的末速度v2=0,根据EK1=

1
2
mv12得:v1=4m/s

           根据  s1=

v0+v1
2
t1        解得:t1=
4
3

           根据  s2=

v0+v1
2
t1      解得:t2=2s

               所以总时间 t=t1+t2=

10
3
s

答:(1)物体初速度的大小为2m/s;(2)物体和水平面间的动摩擦因数为0.2;(3)物体运动的总时间为

10
3
s.

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