综合试题与解答——第18届国际中学生物理奥林匹克竞赛中国集训队集训试题(之五)

【摘要】 <正> [题1] 一质点沿着正半轴Ox运动。图1中画出了作用在质点上的力。在原点有一完全反射的墙。同时,摩擦力F摩=1.00牛顿也作用在质点上。质点从x=x₀以E_K=10.0焦耳的动能出发。 （a）试确定直到质点最终停止为止,它所经路径的长度。 （b）画出在场F中,质点的势能E_P（x）图。 （c）描绘出作为x函数的速度的定性图。 [分析] （a）质点在水平方向受到向左的恒力F以及与运动方向反向的摩擦力F摩的作用,而F>F摩。当质点向右运动时,减速,直至速度为零的远端返回;向左运动时,加速,在原点弹回（完全弹性碰撞）。但因有摩擦,上述向左和向右的运动并不反向重复,向右时速度减少快（F摩与F均向左）,向左时速度增加慢（F向左,F摩向右）,结果运动的远端逐渐靠近原点,最终当动更多还原