Question

質量為2kg的物體，放在動摩擦因數μ=0.1的水平面上，在水平拉力的作用下南靜止開始運動，水平拉力做的功w和物體發生的位移l之間的關系如圖所示，重力加速度g取10m/s²，求：
（1）此物體在位移為l=9m時的速度多大？
（2）在OA段運動的加速度多大？（圖象中l=9m處對應的W=27J）

Answer 1

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

解答：（1）解：（1）設位移為9m時拉力做功為W，由動能定理得：
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段運動時，W-l圖象中，斜率為拉力，故：
F=

W

l

=

15

3

N=5N
由牛頓運動定律得：
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時的速度為3m/s
（2）在OA段運動的加速度1.5m/s²

點評：（1）本題關鍵對物體受力分析，然后對物體的運動過程運用動能定理和速度位移公式列式并聯立求解，此外本題的圖象有新意，注意分析斜率的含義