Question

17．如圖甲所示，足夠大的水平面上靜置一質(zhì)量m=2kg的物體，若物體一旦運(yùn)動(dòng)就會(huì)受到一個(gè)阻礙物體運(yùn)動(dòng)的阻力f，且f=kV（k=2kg/s），現(xiàn)在給物體施加一個(gè)水平向右的恒定拉力F，并每隔0.2s測(cè)量一次物體的速度，乙圖是根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)描繪出物體運(yùn)動(dòng)的v-t圖象．重力加速度g=10m/s²．求：
（1）力F的大小；
（2）在0-1.6s時(shí)間內(nèi)，物體克服摩擦力所做的功約為多少？

Answer 1

分析 （1）物體勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力等于阻力，從圖上看出勻速運(yùn)動(dòng)的速度，從而求出此時(shí)的拉力F大小；
（2）根據(jù)乙圖數(shù)得0到1.6s內(nèi)方格數(shù)約為40格，每格位移為0.2m，從而求出位移，再根據(jù)動(dòng)能定理即可求解摩擦力所做的功．

解答 解：（1）物體勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力等于阻力，即：F=f=kv，
從圖上查得：v=10m/s，則：F=kv=2×10=20N；
（2）從圖上查得：t=1.6s時(shí)v₁=8m/s
根據(jù)乙圖數(shù)得0到1.6s內(nèi)方格數(shù)約為40格，每格位移為0.2m，故x=40×0.2=8m，
由動(dòng)能定理得：Fx-W_f=$\frac{1}{2}$mv²-0，即：20×8-W_f=$\frac{1}{2}$×2×8²-0，
解得：W_f=96J；
答：（1）力F的大小為20N；
（2）在0-1.6s時(shí)間內(nèi)，物體克服摩擦力所做的功約為96J．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求拉力、克服摩擦力做功問(wèn)題，分析清楚物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程，應(yīng)用平衡條件、動(dòng)能定理即可正確解題，由圖示圖象獲取所需信息是正確解題的關(guān)鍵．