Question

17．用彈簧測(cè)力計(jì)向右拉著重6N的木塊如圖甲所示，如果彈簧對(duì)它的拉力F隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示，從t=0開始記錄的木塊做直線運(yùn)動(dòng)的速度和時(shí)間圖象如圖丙所示．

①在第3s時(shí)，木塊受到彈簧的拉力是2N．它處于靜止?fàn)顟B(tài)；木塊受到的摩擦力是2N；
②在第13s時(shí)，木塊受到的摩擦力是4N，請(qǐng)?jiān)趫D甲中畫出此時(shí)木塊的受力示意圖；
③在第9s時(shí)，木塊受到的摩擦力是4N，判斷依據(jù)是滑動(dòng)摩擦力的大小只與接觸面的粗糙程度有關(guān)、與運(yùn)動(dòng)的速度無關(guān)；
④若在第18s后拉力F撤去了，在第25s木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，則第20s時(shí)，木塊受到的摩擦力是4N，判斷依據(jù)是滑動(dòng)摩擦力的大小只與壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)、與運(yùn)動(dòng)的速度無關(guān)．

Answer 1

分析 （1）由v-t圖象可知，0～6s內(nèi)木塊運(yùn)動(dòng)的速度，然后判斷所處的狀態(tài)即可得出第3s時(shí)所處的狀態(tài)，由圖乙可知拉力的大小，根據(jù)而來平衡條件求出摩擦力的大小；
（2）由v-t圖象可知，12s以后木塊運(yùn)動(dòng)的速度，然后判斷所處的狀態(tài)即可得出第13s時(shí)所處的狀態(tài)，由圖乙可知推力的大小，根據(jù)而來平衡條件求出摩擦力的大小，對(duì)木塊進(jìn)行受力分析畫出受力示意圖；
（3）由圖丙可知6～12s內(nèi)木塊運(yùn)動(dòng)的速度，然后判斷所處的狀態(tài)，根據(jù)滑動(dòng)摩擦力的大小只與接觸面的粗糙程度有關(guān)、與運(yùn)動(dòng)的速度無關(guān)得出受到的摩擦力；
（4）在第18s后拉力F撤去了，在第25s木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，則木塊在18～25s內(nèi)做勻減速勻速，根據(jù)滑動(dòng)摩擦力的大小與速度的大小無關(guān)得出第20s時(shí)木塊受到的摩擦力．

解答 解：（1）由v-t圖象可知，0～6s內(nèi)木塊運(yùn)動(dòng)的速度為0，處于靜止?fàn)顟B(tài)，則第3s時(shí)木塊靜止，
由圖乙可知，木塊受到的拉力為2N，
因木塊靜止時(shí)處于平衡狀態(tài)，受到的力為平衡力，
所以，由二力平衡條件可知，木塊受到的摩擦力f=F=2N；
（2）由v-t圖象可知，12s以后木塊以6m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則在第13s時(shí)時(shí)木塊也做勻速直線運(yùn)動(dòng)，
由圖乙可知，木塊受到的拉力為4N，
因木塊靜止時(shí)處于平衡狀態(tài)，受到的力為平衡力，
所以，由二力平衡條件可知，木塊受到的摩擦力f′=F′=4N；
重心為木塊的幾何中心上，在豎直方向上受豎直向下的重力和豎直向上的支持力，水平方向上受水平向左的摩擦力和水平向右的拉力，如下圖所示：

（3）由圖丙可知，6～12s內(nèi)木塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，受到的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，
因滑動(dòng)摩擦力的大小只與接觸面的粗糙程度和壓力的大小有關(guān)，與物體運(yùn)動(dòng)的速度無關(guān)，
所以，在第9s時(shí)，木箱受到的摩擦力大小為4N；
（4）在第18s后拉力F撤去了，在第25s木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，則木塊在18～25s內(nèi)做勻減速勻速，
因滑動(dòng)摩擦力的大小只與壓力和接觸面的粗糙程度和壓力的大小有關(guān)，與物體運(yùn)動(dòng)的速度無關(guān)，
所以，在第20s時(shí)，木箱受到的摩擦力大小為4N．
故答案為：
（1）2；靜止；2；
（2）4；如上圖所示；
（3）4；滑動(dòng)摩擦力的大小只與接觸面的粗糙程度有關(guān)、與運(yùn)動(dòng)的速度無關(guān)；
（4）4；滑動(dòng)摩擦力的大小只與壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)、與運(yùn)動(dòng)的速度無關(guān)．

點(diǎn)評(píng) 本題從兩個(gè)圖象分析運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、速度大小、拉力大小，已知條件都包含在圖象中，是中考的熱點(diǎn)，考查學(xué)生的讀圖能力，綜合性很強(qiáng)，有一定的難度．