质量m＝1kg的物体，在水平拉力F（拉力大小恒定，方向与物体初速度方向相同）的作用下，沿粗糙水平面运动，经过位移4m时，拉力F停止作用，运动到位移是8m时物体停

题型：0113 期中题难度：来源：

质量m＝1kg的物体，在水平拉力F（拉力大小恒定，方向与物体初速度方向相同）的作用下，沿粗糙水平面运动，经过位移4m时，拉力F停止作用，运动到位移是8m时物体停止，运动过程中E_k－x的图线如图所示。g取10 m/s²求：
（1）物体的初速度多大？
（2）物体和平面间的动摩擦因数为多大？
（3）拉力F的大小？

答案

解：（1）从图线可知初动能为2J， E_k0＝mv²＝2J，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_f x₂＝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，
根据动能定理有 (F－F_f)·x₁＝ΔE_k 故得F＝4.5 N。