Question

【題目】如圖甲所示，水平地面上有一塊密度 0.5×103kg/m3、高 1m的長方體木塊；小林用水平推力 F把木塊向前推動，此過程中，推力 F和木塊前進的速度 v的大小隨時間 t的變化情況分別如圖乙、丙所示。（g 取 10N/kg）

求：(1)物體在內運動的距離；

(2)木塊靜止時對地面的壓強；

(3)請在圖丁中，畫出 內木塊所受的摩擦力 f隨時間 t變化的圖線。

Answer 1

【答案】(1) 2m；(2) 5×103Pa；(3)見解析

【解析】

(1)由圖丙可知，物體在內做勻速直線運動，速度為v3=1m/s，由可得，在內運動的距離為

物體在內運動的距離2m。

(2)由于木塊是長方體，且放在水平地面上，則木塊靜止時對地面的壓強

木塊靜止時對地面的壓強5×103Pa。

(3)由圖丙可知，在內物體處于靜止狀態，摩擦力與推力平衡；由圖乙可知，此時推力為100N，所以在內的摩擦力為100N；由圖丙可知，在內物體做勻速直線運動，滑動摩擦力與推力平衡；由圖乙可知，此時推力為200N，所以在內的滑動摩擦力為200N；物體在內做加速運動，在內減速運動，受到的摩擦力都為滑動摩擦力，滑動摩擦力與推力大小無關，由于接觸面的粗糙程度與壓力均不變，所以物體受到的滑動摩擦力大小不變，即在內物體受到的摩擦力大小都為200N；整個過程的f-t圖像如下圖：

答：(1)物體在內，運動的距離為2m。

(2)木塊靜止時對地面的壓強為5×103Pa。

(3)如上圖所示。