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，沿足夠長的粗糙水平面由靜止開始運動。在運動過程中，空氣對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摩擦因數(shù)μ；

（2）估算物塊運動的最大速度v_m；

（3）估算比例系數(shù)k。

Answer 1

解：（1）設(shè)水平面對物塊的摩擦力為f。由題意可知，最終物塊做勻速直線運動。，則有

                           

              又因為   

              所以       …………………………………………………………………（4分）

   （2）在0~2s內(nèi)，根據(jù)動量定理有

                           

              由圖2可知，

              所以       m/s……………………………………………………………（5分）

   （3）因為      

              所以       k = 2.0 kg/s………………………………………………………………（3分）