Question

2．放在水平面上的物體質(zhì)量為m，由靜止開始在水平力F作用下前進(jìn)了s，撤去水平力F，此后物體又前進(jìn)了s而停止．
求：（1）物體受到的阻力；
（2）物體運(yùn)動(dòng)的最大動(dòng)能是多少；
（3）物體運(yùn)動(dòng)的最大速度是多少．

Answer 1

分析 物體在運(yùn)動(dòng)過程中，力F和摩擦力做功，根據(jù)動(dòng)能定理，對(duì)整個(gè)過程研究，求出物體在運(yùn)動(dòng)中受到的摩擦力的大小．分析物理過程明確最大速度及其發(fā)生的位置．

解答 解：（1）設(shè)物體在運(yùn)動(dòng)中受到的阻力的大小為f，對(duì)整個(gè)過程運(yùn)用動(dòng)能定理得：
    Fs-2fs=0-0
解得：f=$\frac{F}{2}$；
（2）由題意可知，當(dāng)拉力撤去的瞬間，物體的速度達(dá)最大，由動(dòng)能定理可知：E_Km=$\frac{1}{2}$mv_m2=Fs-fs；
解得：E_Km=$\frac{1}{2}$mv_m²=Fs-fs=（F-$\frac{F}{2}$）s=$\frac{Fs}{2}$；
（3）由（2）問可知：v_m=$\sqrt{\frac{2（F-f）s}{m}}$=$\sqrt{\frac{Fs}{m}}$．
 答：（1）物體受到的阻力為$\frac{F}{2}$；
（2）物體運(yùn)動(dòng)的最大動(dòng)能是$\frac{Fs}{2}$；
（3）物體運(yùn)動(dòng)的最大速度是$\sqrt{\frac{Fs}{m}}$．

點(diǎn)評(píng) 本題涉及力在空間的累積效果，可優(yōu)先運(yùn)用動(dòng)能定理．也可以由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式結(jié)合分析．