问题标题:
【某中学的部分学生组成了一个课题小组,对海啸的威力进行了模拟研究,他们设计了如下的模型:如图甲在水平地面上放置一个质量为m=4kg的物体,让其在随位移均匀减小的水平推力作用下】
问题描述:
某中学的部分学生组成了一个课题小组,对海啸的威力进行了模拟研究,他们设计了如下的模型:如图甲在水平地面上放置一个质量为m=4kg的物体,让其在随位移均匀减小的水平推力作用下运动,推力F随位移x变化的图象如图乙所示,已知物体与地面之间的动摩擦因数为μ=0.5,g=10m/s2,则:
(1)运动过程中物体的最大加速度为多少?
(2)在距出发点什么位置时物体的速度达到最大?
宋学艳回答:
(1)当推力F=100N时,物体所受合力最大,加速度最大. 由牛顿第二定律有:
F-μmg=ma
代入解得:a=20m/s2
(2)速度最大时加速度为0,则有:F=μmg
由图象可得推力随位移x变化的数值关系为:F=100-25x
代入解得:x=3.2m
答:(1)运动过程中物体的最大加速度为20m/s2
(2)在距出发点3.2m位置时物体的速度达到最大.
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