Question

如图（a）所示，质量为4kg的物体放在水平地面上，在水平向右的拉力F作用下由静止开始运动，F随位移s变化的关系图象如图（b）所示，物体与地面间的动摩擦因数为0.25．则物体速度最大时的位移为

 

m，位移的最大值为

 

m．（g取10m/s²）

Answer 1

分析：物体在水平方向受水平向右的拉力和反方向的摩擦力作用变加速运动，当二力大小相等方向相反时，速度最大，结合图象可求解；F与位移关系图线围成的面积表示F所做的功，对全过程运用动能定理，抓住动能的变化量为零，求出物体在水平面上运动的最大位移．

解答：解：分析物体在水平方向上受力，受水平向右的拉力和反方向的摩擦力作用变加速运动
当二力大小相等，方向相反时，加速到最大速度
此时F=f=μmg=10N
由图象可知，拉力F与位移S变化的数值关系为：F=50-

50

3.2

S
代入可得，此时位移S=2.56m；
根据F=100-25x，由图象可知，推力对物体做的功等于图线与x轴围成的面积，于是推力对物体做功：
W=

1

2

FS=

1

2

×50×3.2=80J．
根据动能定理得：W-μmgS_m=0
代入数据解得：S_m=8m．
故答案为：2.56，8．

点评：本题考查了牛顿第二定律和动能定理的综合运用，知道F-s图线围成的面积表示F做功的大小