2011年3月11日，日本大地震以及随后的海啸给日本带来了巨大的损失。灾后某中学的部分学生组成了一个课题小组，对海啸的威力进行了模拟研究，他们设计了如下的模型：如图甲所示，在水平地面上放置一个质量为m=4kg的物体，让其在随位移均匀减小的水平推力作用下运动，推力F随位移x变化的图象如图乙所示。已知物体与地面之问的动摩擦因数为
=0.5,g="10" m/s2。求：
运动过程中物体的最大加速度为多少？
距出发点多远时物体的速度达到最大？
物体在水平面上运动的最大位移是多少？
人骑自行车由静到动，除了要增加人和车的动能以外，还要克服空气及其他阻力做功．为了测量人骑自行车的功率，第一小组进行了如下实验：在离出发线5 m、10 m、20 m、30 m、…70 m的地方分别划上8条计时线，每条计时线附近站几个学生，手持秒表测运动时间．听到发令员的信号后，受测者全力骑车由出发线启动，同时全体学生都开始计时．自行车每到达一条计时线，站在该计时线上的几个学生就停止计时，记下自行车从出发线到该条计时线的时间．实验数据记录如下(每个计时点的时间都取这几个同学计时的平均值)，并计算出各段的平均速度：
| 运动距离s(m) |
0 |
5 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
| 运动时间t(s) |
0 |
2.4 |
4.2 |
6.3 |
7.8 |
9.0 |
10.0 |
11.0 |
12.0 |
| 各段速度(m/s) |
|
2.08 |
2.78 |
4.76 |
6.67 |
8.33 |
10.0 |
10.0 |
10.0 |
第二小组通过测出自行车在各点的速度，作出了v—s图4－2－9.本次实验中，学生和自行车总质量约为75 kg，设运动过程中，学生和自行车所受阻力与其速度大小成正比，整个过程中该学生骑车的功率P保持不变．
图4－2－9
(1)第一小组的学生通过分析认为：因为自行车在每一路段内的速度变化不是很大，因此可以用每一段的平均速度代替该段的速度，则在20 m～30 m路段的平均阻力f1与30 m～40 m路段的平均阻力f2之比f1∶f2为多少？被测学生骑车的功率约为多少？速度为6 m/s时的加速度为多大？
(2)第二小组的学生结合图和曲线(曲线与横坐标在s＝40 m内所围的区域共56格)，测出的被测学生骑车的功率约为多少？
某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究，他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过处理转化为v－t图象，如图4－1－8所示(除2～10 s时间段内的图象为曲线外，其余时间段图象均为直线)．已知小车运动的过程中，2～14 s时间段内小车的功率保持不变，在14 s末停止遥控而让小车自由滑行．小车的质量为1 kg，可认为在整个过程中小车所受到的阻力大小不变．求：
图4－1－8
(1)小车所受到的阻力大小及0～2 s时间内电动机提供的牵引力大小．
(2)小车匀速行驶阶段的功率．
(3)小车在0～10 s运动过程中位移的大小．
如图3－3－12所示，物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑，经过B点后进入水平面(设经过B点前后速度大小不变)，最后停在C点，每隔0.2秒钟通过速度传感器测量物体的瞬时速度，下表给出了部分测量数据．(取重力加速度g＝10 m/s2)求：
图3－3－12
| t(s) |
0.0 |
0.2 |
0.4 |
… |
1.2 |
1.4 |
… |
| v(m/s) |
0.0 |
1.0 |
2.0 |
… |
1.1 |
0.7 |
… |
(1)斜面的倾角α；
(2)物体与水平面之间的动摩擦因数μ；
(3)t＝0.6 s时的瞬时速度v.
如图3－3－11所示，在升降机中，用水平方向的力将质量为0.2 kg的物块压在竖直的墙壁上，物块与墙壁间的动摩擦因数μ＝0.4.
图3－3－11
(1)当升降机以2 m/s2的加速度匀加速上升时，至少要以多大的力F′才能保持物块相对升降机静止？
(2)当升降机以5 m/s2的加速度朝下加速运动时，又要以多大的力F′才能保持物块相对升降机静止？(取g＝10 m/s2)
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