19．日本大地震以及隨后的海嘯給日本造成了巨大的損失．災后某中學的部分學生組成了一個課題小組，對海嘯的威力進行了模擬研究，他們設(shè)計了如下的模型：如圖甲所示，在水平地面上放置一個質(zhì)量為m=4kg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x變化的圖象如圖乙所示．已知物體與地面之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5，g=10m/s2．求：
（1）運動過程中物體的最大加速度為多少？
（2）距出發(fā)點多遠時物體的速度達到最大？

分析 （1）根據(jù)牛頓第二定律，當物體的合力最大時，其加速度最大．由圖讀出推力的最大值即可求出最大加速度．
（2）分析物體的運動情況：物體先加速運動，當合力為零為后做減速運動．速度最大時推力就能得到，再由圖讀出位移．由動能定理可求出最大速度時的位置．

解答 解：（1）由牛頓第二定律得F-μmg=ma，
當推力F=100 N時，物體所受合力最大，加速度最大，代入數(shù)據(jù)解得：
a=$\frac{F}{m}$-μg=$\frac{100}{4}-0.5×10$=20 m/s2．
（2）由圖象求出，推力F隨位移x變化的數(shù)值關(guān)系為：
F=100-25x，
速度最大時，物體加速度為零，則F=μmg，
代入數(shù)據(jù)解得x=3.2 m．
答：（1）運動過程中物體的最大加速度為20 m/s2
（2）在距出發(fā)點3.2m位置時物體的速度達到最大．

點評 本題有兩個難點：一是分析物體的運動過程，得出速度最大的條件；二是能理解圖象的物理意義，“面積”等于推力做功，是這題解題的關(guān)鍵．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

15．如圖所示，光滑固定斜面體ABC的兩個底角∠A=37°，∠B=53°，兩個物塊通過一繞過定滑輪的輕繩相連放于兩斜面上，給m2一沿斜面向下的初速度，結(jié)果m2剛好能沿斜面勻速下滑，若將m1、m2互換位置，并同時釋放兩物塊，則m1的加速度（重力加速度為g）（　�。�
A．大小為0.1g     方向沿斜面向上B．大小為0.1g     方向沿斜面向下
C．大小為0.2g     方向沿斜面向上D．大小為0.2g     方向沿斜面向下

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

10．如圖所示，初速為零的電子經(jīng)電壓U1加速后，垂直進入偏轉(zhuǎn)電場，離開偏轉(zhuǎn)電場時側(cè)向位移位y，已知偏轉(zhuǎn)板間距離為d，偏轉(zhuǎn)電壓為U2，板長為l．為了提高偏轉(zhuǎn)靈敏度（每單位偏轉(zhuǎn)電壓引起的側(cè)向位移），可采用下面哪個辦法（　�。�
A．增大加速電壓U1B．增大偏轉(zhuǎn)電壓U2C．減小板間距離dD．增大板長l

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

7．如圖，為一理耦自制變壓器，輸入端接入交流穩(wěn)壓電源，其電壓隨時間變化關(guān)系e=40$\sqrt{2}$sin 100π（V），負載電阻R=10.0Ω，已知n1、n2的比值為2：1，閉合開關(guān)S，則（　�。�
A．該交變電流的頻率為100Hz
B．該負載的電壓有效值為20$\sqrt{2}$ V
C．負載電荷R所消耗的電功率為40$\sqrt{2}$W
D．電路中理想交流電流表A的示數(shù)為2.0A

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

14．如圖所示，物體A疊放在物體B上，B置于光滑水平面上，A、B的質(zhì)量分別為mA=1kg，mB=2kg，A、B之間的動摩擦因數(shù)μ=0.3，在B上作用一個水平向右的拉力F后，下列說法中正確的是（　�。�
A．由于A、B間存在摩擦，故無論F多大，A、B兩者均能保持相對靜止，一起向前運動
B．要保持A、B兩者相對靜止，F(xiàn)必須小于等于9N
C．當F=6N時，A、B間的摩擦力大小為2N
D．隨著F的不斷增大，A的加速度也將不斷增大

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

4．如圖所示，小球（與彈簧不相連）將輕質(zhì)彈簧壓縮后由靜止釋放，小球在彈力和恒定阻力的作用下沿水平面向右運動．彈簧在彈性限度內(nèi)，小球從開始運動到與彈簧剛分離的過程中，用v、s、a、F分別表示小球的速度、位移、加速度和所受彈力，t表示時間，規(guī)定水平向右為正方向，則下列圖象可能正確描述這一運動規(guī)律的是（　�。�
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

11．如圖甲所示，水平地面上固定一足夠長的光滑斜面，斜面頂端有一理想定滑輪，一輕繩跨過滑輪，繩兩端分別連接小物塊A和B．保持A的質(zhì)量不變，改變B的質(zhì)量m，當B的質(zhì)量連續(xù)改變時，得到A的加速度a隨B的質(zhì)量m變化的圖線，如圖乙所示，設(shè)加速度沿斜面向上的方向為正方向，空氣阻力不計，重力加速度g取9.8m/s2，斜面的傾角為θ，下列說法正確的是（　�。�
A．若θ已知，可求出A的質(zhì)量B．若θ未知，可求出乙圖中a1的值
C．若θ已知，可求出乙圖中a2的值D．若θ已知，可求出乙圖中m0的值

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

8．如圖某裝卸工要將質(zhì)量為50Kg的木箱搬到卡車上，找來了長為4.4m的木板，做了一個傾角為37°的斜面．裝卸工用大小為550N、方向與斜面平行的斜向上的拉力F將木箱拉上卡車．已知木箱與木板間動摩擦因數(shù)μ=0.5，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2．
（1）木箱向上加速運動時加速度的大小．
（2）要將木箱拉上卡車，拉力F至少需作用多長的距離？
（3）F作用最小距離時，將一箱貨物從地面拉上車的時間是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

9．下列可能實現(xiàn)的有：（　�。�
A．合力不為0但合外力做功為0B．合力不變，但物體的動能不斷受化
C．合力不斷變化，但物體動能不變D．合力為零，物體動能也不斷變化

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