Question

質量M=1kg的物體，在水平拉力F的作用下，沿粗糙水平面運動，至位移為4m處，拉力F停止作用，至位移為8m處物體停止運動，運動過程中的E_k-s圖線如圖所示．物體的初速度為______m/s，物體和水平面間的滑動摩擦因數為______，拉力F的大小為______N．（g取10m/s²）

Answer 1

（1）從圖線可知初動能為2J，E_k0=

1

2

mv²=2J，
解得v=2m/s．
（2）在位移4m處物體的動能為10J，在位移8m處物體的動能為零，這段過程中物體克服摩擦力做功．
設摩擦力為F_f，則-F_fx₂=0-10J=-10J，F_f=N=2.5N，因F_f=μmg
故μ=0.25．
（3）物體從開始到移動4m這段過程中，受拉力F和摩擦力F_f的作用，合力為F-F_f，
由動能定理得：（F-F_f）?x₁=△E_k，
故得F=4.5N．
故答案為：2；0.25；4.5．