Question

10．如圖所示，質(zhì)量為1kg的物塊靜止在水平面上，物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，t=0時(shí)刻給物塊施加一個(gè)水平向右的拉力F，使物塊沿水平方向做直線運(yùn)動(dòng)，其加速度隨時(shí)間變化的關(guān)系如表格所示，已知重力加速度g取10m/s²，水平向右方向?yàn)檎�方向，求�?TABLE class="edittable"> 時(shí)間t/（s）加速度a（m•s^-2）  0-4 4 4-8-3（1）0-4s內(nèi)水平拉力的大��；
（2）0-8s內(nèi)物塊運(yùn)動(dòng)的位移大��；
（3）0-8s內(nèi)水平拉力做的功．

Answer 1

分析 （1）對(duì)物體受力分析，根據(jù)牛頓第二定律可求得拉力大��；
（2）物體前4s做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，4s后做減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)位移公式可求得8s后的位移；
（3）根據(jù)速度公式可求得8s末的速度，再根據(jù)動(dòng)能定理可求得水平拉力的功．

解答 解：（1）0-4s內(nèi)，物塊運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a₁=4m/s²
根據(jù)牛頓第二定律：F₁-μmg=ma
求得：F₁=6N；．
（2）t=4s時(shí)物塊的速度大�。簐₁=a₁t₁=4×4=16m/s
0-8s內(nèi)物塊運(yùn)動(dòng)的位移：x=$\frac{1}{2}$v₁t₁+v₁t₂+$\frac{1}{2}$a₂t₂²=$\frac{1}{2}$×16×4+16×4+$\frac{1}{2}$×（-3）×16=72m
（3）t=8s時(shí)物塊的速度：v₂=a₁t₁+a₂t₂=4×4-3×4=4m/s
根據(jù)動(dòng)能定理：W-μmgx=$\frac{1}{2}$mv₂²
得到：W=152J．
答：（1）0-4s內(nèi)水平拉力的大小為6N；
（2）0-8s內(nèi)物塊運(yùn)動(dòng)的位移大小為72m；
（3）0-8s內(nèi)水平拉力做的功為152J．

點(diǎn)評(píng) 本題考查動(dòng)能定理、牛頓第二定律以及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，要注意正確分析物理過程，明確受力分析，再正確應(yīng)用動(dòng)能定理和牛頓第二定律求解即可．