某车辆在平直路面上作行驶测试,测试过程中速度 v(带有正负号)和时间 t 的关系如图所示。已知该过程发动机和车内制动装置对车辆所作总功为零,车辆与路面间的摩擦因数 μ 为常量,试求 μ值。数值计算时,重力加速度取 g=10m/s2。
某车辆在平直路面上作行驶测试,测试过程中速度 v(带有正负号)和时间 t 的关系如图所示。已知该过程发动机和车内制动装置对车辆所作总功为零,车辆与路面间的摩擦因数 μ 为常量,试求 μ值。数值计算时,重力加速度取 g=10m/s2。
解析:对正方向运动的整个过程,由动能定理,W1+Wz1-μmgx1=0-mv02,
对倒车运动的整个过程,由动能定理,W2+Wz2-μmgx2=0,
二式相加,有W1+Wz1-μmgx1 +W2+Wz2-μmgx2=0-mv02,
根据题述W1+Wz1+W2+Wz2=0,
所以:μmg(x1 +x2)=mv02,
由速度图象可知:x1=21m,x2=6m,
解得:μ=。
【点评】此题以车辆在平直路面上作行驶测试切入,意在考查动能定理、速度图象及其相关知识。解答时要注意摩擦力做功等于摩擦力与路程的乘积。在解答难度与高考相当的试题时,正确运用物理规律,规范解题,认真运算,显得特别重要。