Question

如圖所示，質(zhì)量m＝2.0kg的木塊靜止在高h＝1.8m的水平平臺上，木塊距平臺右邊緣d＝7.75m，木塊與平臺間的動摩擦因數(shù)µ＝0.2。用F＝20N的水平拉力拉木塊，木塊向右運動s₁=4.0m時撤去F。不計空氣阻力，g取10m/s²。求：

（1）F作用于木塊的時間；

（2）木塊離開平臺時的速度大小；

（3）木塊落地時到平臺右邊緣的水平距離．

Answer 1

解：（1）拉力F作用在物體上時，物體受力如圖

根據(jù)牛頓第二定律有F－Ff=m a……………(1分)

在豎直方向上有mg=FN

又Ff=µFN

聯(lián)立方程并代入已知條件解得

a=8.0m/s²   s    ……………(2分)

（2）剛撤去F時木塊的速度v₀＝at=8 m/s……………(1分)

撤去F后木塊做勻減速運動，加速度大小a'=µg=2 m/s²……………(1分)

設(shè)木塊飛出平臺時的速度為V

由運動學(xué)公式： v² －v₀² = －2 a'（d－s₁）  ……………(1分)

代入數(shù)據(jù)得：v=7.0m/s   ……………(1分)

（3）設(shè)木塊在空中運動的時間為t′，落地時距平臺邊緣的水平距離為s′，根據(jù)運動學(xué)公式：

      ……………(1分)

  ……………(1分)

代入數(shù)據(jù)得：t′=0.6s  ; s′=4.2m      ……………(2分)