Question

（12分）如圖1所示，質量m=1.0kg的物塊，在水平向右、大小F = 5.0N的恒力作用下，沿足夠長的粗糙水平面由靜止開始運動。在運動過程中，空氣對物塊的阻力沿水平方向向左，其大小f_空=kv，k為比例系數(shù)，f_空隨時間t變化的關系如圖2所示。g取10m/s²。

（1）求物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ；
（2）估算物塊運動的最大速度v_m；
（3）估算比例系數(shù)k。

Answer 1

 m/s  k =" 2.0" kg/s

解析試題分析：（1）設水平面對物塊的摩擦力為f。由題意可知，2s后空氣對物塊的阻力大小不變，物塊做勻速直線運動，則有

又因為
所以
（2）在0—2s內，物塊做加速度逐漸減小的加速運動，勻速運動時速度達到最大，根據動量定理有

由圖2可知，空氣的平均阻力為2.25N則：
所以 m/s
（3）因為  所以 k =" 2.0" kg/s
考點：本題考查受力分析、動量定理、估算能力、摩擦力。