Question

如圖1所示，質(zhì)量m=1.0kg的物塊，在水平向右、大小F = 5.0N的恒力作用下，沿足夠長(zhǎng)的粗糙水平面由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，空氣對(duì)物塊的阻力沿水平方向向左，其大小f_空=kv，k為比例系數(shù)，f_空隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖2所示。g取10m/s²。

（1）求物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；
（2）估算物塊運(yùn)動(dòng)的最大速度v_m；
（3）估算比例系數(shù)k。

Answer 1

（1）  （2）   （3）

解析試題分析：（1）由圖2可知，2s后空氣對(duì)物塊的阻力大小不變，即，物塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)水平面對(duì)物塊的摩擦力為，由平衡條件得：
又因?yàn)椤?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic5/tikupic/80/b/mjppk3.png" style="vertical-align:middle;" />　
聯(lián)立解得：
（2）因隨速度的增大而增大，而恒力F和水平面對(duì)物塊的摩擦力為保持不變，所以在內(nèi)，物塊做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度達(dá)到最大，根據(jù)動(dòng)量定理有

在圖象中，圖線與橫軸圍成的“面積”表示沖量，設(shè)每個(gè)小正方形的面積為，由圖2可知，在內(nèi)，圖線與橫軸圍成的的“面積”內(nèi)含有小正方形的個(gè)數(shù)為，則

所以　
（3）因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic5/tikupic/e3/d/ry2bj1.png" style="vertical-align:middle;" />，所以
考點(diǎn)：本題考查受力分析、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)量定理、摩擦力，意在考查考生估算能力及從圖象中提取信息的能力。