Question

10．如圖甲所示，重20N的物體平放在水平地面上，受到方向不變的水平推力F的作用，F的大小與時間t的關系和物體的速度v與時間t的關系圖象如圖乙所示，問：

（1）物體在0-6s內的運動狀態分別是：0-2s靜止、2-4s加速、4-6s勻速．
（2）物體在0-6s內受到的摩擦力分別是：0-2s1N、2-4s2N、4-6s2N．
（3）物體在運動過程中所受的摩擦力與壓力的比值為多少？

Answer 1

分析 （1）根據圖乙找到t=2s、4s、6s時物體的速度值，判斷出物體的運動狀態；
（2）結合圖甲和圖乙，分析出物體勻速運動時的摩擦力大小，然后確定t=2～4s時物體的運動狀態，從而確定摩擦力的大小；并且處于平衡狀態的物體受平衡力作用．
（3）根據判斷的摩擦力和浮力算出其比值．

解答 解：（1）（2）由乙圖的圖象可知，①0～2s，物體的速度為零，即物體處于靜止狀態；摩擦力等于拉力，即f₁=F₁=1N；
②2～4s，物體的速度不斷增大，屬于加速運動狀態；
③4～6s，物體的速度恒定為4/s，即物體處于勻速運動狀態．即物體處于靜止狀態；摩擦力等于拉力，即f₂=F₂=2N；
2-4s物體做加速運動，滑動摩擦力的大小只與壓力及接觸面的粗糙程度有關，因為壓力和接觸面的粗糙程度不變，因此，物體運動時受到的摩擦力始終為2N．
（3）物體在運動過程中所受的摩擦力f始終為2N，因為在水平面上，壓力等于重力，即F=G=20N；
物體在運動過程中所受的摩擦力與壓力的比值為：K=$\frac{f}{F}$=$\frac{2N}{20N}$=0.1．
故答案為：（1）靜止；加速；勻速；（2）1；2；2；（3）物體在運動過程中所受的摩擦力與壓力的比值為0.1．

點評 本題考查學生對圖象的認識，并能將v-t圖象和F-t圖象相結合，判斷出物體的運動狀態，根據平衡狀態由物體的平衡條件求出力的大小是本題的關鍵．