Question

【題目】泥石流是在雨季由于暴雨、洪水將含有沙石且松軟的土質山體經飽和稀釋后形成的洪流，它的面積、體積和流量都較大。泥石流流動的全過程雖然只有很短時間，但由于其高速前進，具有強大的能量，因而破壞性極大。某課題小組對泥石流的威力進行了模擬研究，他們設計了如下的模型：在水平地面上放置一個質量為m=5kg的物體，讓其在隨位移均勻減小的水平推力作用下運動，推力F隨位移變化如圖所示，已知物體與地面間的動摩擦因數為μ=0．6，g=10m/s2。

（1）物體在運動過程中的最大加速度為多少

（2）在距出發點多遠處，物體的速度達到最大

（3）物體在水平面上運動的最大位移是多少。

Answer 1

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

試題分析：（1）當推力F最大時，加速度最大。

由牛頓第二定律，得，

（2）由圖像可知：F隨x變化的函數方程為

速度最大時，合外力為零。 即

所以

（3）位移最大時，末速度一定為0。

由動能定理可得

由圖像可知，力F做的功為

所以