解题思路:根据牛顿第二定律,当物体的合力最大时,其加速度最大.由图读出推力的最大值即可求出最大加速度.分析物体的运动情况:物体先加速运动,当合力为零为后做减速运动.速度最大时推力就能得到,再由图读出位移.由动能定理可求出最大位移.
(1)由牛顿第二定律,得F-μmg=ma,
当推力F=100N时,物体所受的合力最大,加速度最大
代入解得解得a=[F/m]-μg=20m/s2
(2)由图象可得推力随位移x是变化的,当推力等于摩擦力时,加速度为0,速度最大
则F=μmg=20N
由图得到F与x的函数关系式F=100-25x
则得到x=3.2m
(3)由图象得到推力对物体做功等于“面积”,得推力做功W=200J
根据动能定理W-μmgxm=0
代入数据得xm=10m
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处时物体的速度达到最大
(3)物体在水平面上运动的最大位移是10m.
点评:
本题考点: 牛顿第二定律;功的计算.
考点点评: 本题有两个难点:一是分析物体的运动过程,得出速度最大的条件;二是能理解图象的物理意义,“面积”等于推力做功,是这题解题的关键.