Question

质量M=1kg的物体，在水平拉力F的作用下，沿粗糙水平面运动，至位移为4m处，拉力F停止作用，至位移为8m处物体停止运动，运动过程中的E_k-s图线如图所示．物体的初速度为______m/s，物体和水平面间的滑动摩擦因数为______，拉力F的大小为______N．（g取10m/s²）

Answer 1

（1）从图线可知初动能为2J，E_k0=

1

2

mv²=2J，
解得v=2m/s．
（2）在位移4m处物体的动能为10J，在位移8m处物体的动能为零，这段过程中物体克服摩擦力做功．
设摩擦力为F_f，则-F_fx₂=0-10J=-10J，F_f=N=2.5N，因F_f=μmg
故μ=0.25．
（3）物体从开始到移动4m这段过程中，受拉力F和摩擦力F_f的作用，合力为F-F_f，
由动能定理得：（F-F_f）?x₁=△E_k，
故得F=4.5N．
故答案为：2；0.25；4.5．