Question

18．如圖甲，放在地面上的物體質(zhì)量2kg，與地面的接觸面積是80cm²．受到方向不變的水平拉力F的作用，F(xiàn)的大小與時間t的關系如圖乙所示，物體運動速度v與時間t的關系如圖丙所示，由圖象可知，當t=1s時，物體受到的摩擦力為2N，在2s至4s內(nèi)，通過的路程2米，克服摩擦力做功的功率為4W；物體對地面的壓強是2500Pa．

Answer 1

分析 （1）由丙圖可知0～2s內(nèi)物體的運動速度關系，然后判斷出物體的運動狀態(tài)，由圖乙讀出拉力的大小，根據(jù)二力平衡條件得出摩擦力的大小，進一步得出當t=1s時物體受到的摩擦力；
（2）由丙圖可知4s～6s內(nèi)物體的運動速度關系，然后判斷出物體的運動狀態(tài)，由圖乙讀出拉力的大小，根據(jù)二力平衡條件得出滑動摩擦力的大小，滑動摩擦力的大小只與接觸面的粗糙程度和壓力的大小有關，與物體的運動狀態(tài)無關，從而得出在2s至4s內(nèi)滑動摩擦力的大小，根據(jù)W=fs求出克服摩擦力做的功，再根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出克服摩擦力做功的功率；
（3）物體對地面的壓力和自身的重力相等，根據(jù)F=G=mg求出其大小，再根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出物體對地面的壓強．

解答 解：（1）0～2s內(nèi)，由丙圖可知物體的速度為0，則物體處于靜止狀態(tài)，由圖乙可知，拉力為2N，
因物體靜止時處于平衡狀態(tài)，受到的摩擦力和拉力是一對平衡力，二力大小相等，
所以，摩擦力的大小為2N，即當t=1s時物體受到的摩擦力為2N；
（2）4s～6s內(nèi)，由丙圖可知物體以2m/s做勻速直線運動，由圖丙可知，拉力為4N，
因物體做勻速直線勻速時處于平衡狀態(tài)，受到的摩擦力和拉力是一對平衡力，二力大小相等，
所以，滑動摩擦力的大小為4N，
由圖丙可知，2s至4s內(nèi)物體做勻加速直線運動，
因滑動摩擦力的大小只與接觸面的粗糙程度和壓力的大小有關，與物體的運動狀態(tài)無關，
所以，2s至4s內(nèi)受到的摩擦力為4N，
克服摩擦力做的功：
W=fs=4N×2m=8J，
克服摩擦力做功的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{8J}{2s}$=4W；
（3）物體對地面的壓力：
F=G=mg=2kg×10N/kg=20N，
物體對地面的壓強：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{20N}{80×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=2500Pa．
故答案為：2；4；2500．

點評 本題考查了二力平衡條件和影響滑動摩擦力大小因素、做功公式、功率公式、重力公式以及壓強公式的應用，v-t圖象和F-t圖象相結合并判斷出物體各段運動狀態(tài)是關鍵．