Question

5．如圖所示，水平地面上有一塊重力為1000牛頓的長(zhǎng)方體木塊，小明用水平推力F把木塊向前推動(dòng)，此過(guò)程中，推力F和木塊前進(jìn)的速度v的大小隨時(shí)間t的變化情況分別如圖2甲、乙所示．
（1）木塊靜止時(shí)，受到的摩擦力為100N．
（2）在0-6秒范圍內(nèi)，木塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變的時(shí)間段有1s～3s、5s～6s．
（3）請(qǐng)?jiān)趫D2丙中，將0-6秒內(nèi)木塊所受的摩擦力f隨時(shí)間t變化的圖線補(bǔ)充完整

Answer 1

分析 （1）物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，受到平衡力的作用，平衡力大小相等；
（2）由圖乙可知木塊在1～3s加速運(yùn)動(dòng)，在5s～6s減速直線運(yùn)動(dòng)，據(jù)此找出運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的時(shí)間段；
（3）物體處于平衡狀態(tài)時(shí)受到的力就是平衡力，根據(jù)平衡力的大小相等判斷出摩擦力的大小；滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)，而與運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān)，據(jù)此得出摩擦力的大小、作圖．

解答 解：
（1）木塊靜止時(shí)，受到的推力與摩擦力是一對(duì)平衡力，大小相等；由乙圖知在0～1s木塊靜止，由甲圖知0～1s的推力為100N，故f=F=100N；
（2）由圖乙可知，木塊在0～1s靜止，1s～3s加速運(yùn)動(dòng)，在3s～5s勻速直線運(yùn)動(dòng)，在5s～6s減速直線運(yùn)動(dòng)，所以，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變的時(shí)間段有1s～3s、5s～6s；
（3）由圖乙可知，木塊在3s～5s做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)的水平推力為200N，木塊所受的滑動(dòng)摩擦力和推力是水平方向上的一對(duì)平衡力，則滑動(dòng)摩擦力f′=F′=200N；
木塊在1～3s內(nèi)做加速運(yùn)動(dòng)，在5～6s內(nèi)減速運(yùn)動(dòng)，受到的摩擦力都為滑動(dòng)摩擦力，滑動(dòng)摩擦力與推力大小無(wú)關(guān)，接觸面的粗糙程度與壓力均不變，所以木塊受到的滑動(dòng)摩擦力不變，則1s～6s木塊受到的摩擦力大小為200N，而0～1s木塊受到的摩擦力大小為100N．圖象如下圖：

故答案為：（1）100N；（2）1s～3s、5s～6s；（3）如上圖所示．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)力學(xué)圖象的分析能力，能從圖象上得到有用的物理信息是解題的關(guān)鍵，是一道鍛煉學(xué)生分析思考能力的好題．