Question

20．質(zhì)量為m=4kg的小物塊靜止于水平地面上的A點(diǎn)，現(xiàn)用F=10N的水平恒力拉動(dòng)物塊一段時(shí)間后撤去，物塊繼續(xù)滑動(dòng)一段位移停在B點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)相距x=20m，物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，g取10m/s²，求：
（1）物塊在力F作用過(guò)程發(fā)生位移x₁的大�。�
（2）撤去力F后物塊繼續(xù)滑動(dòng)的時(shí)間t．

Answer 1

分析 （1）對(duì)A到B的整個(gè)過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理列式求解即可；
（2）先對(duì)A到B過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理列式求解出C點(diǎn)速度，然后對(duì)C到B過(guò)程根據(jù)牛頓第二定律求解加速度，最后對(duì)C到B過(guò)程運(yùn)用平均速度公式列式求解時(shí)間．

解答 解：（1）取小物塊為研究對(duì)象，從A到B過(guò)程的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的拉力與摩擦力做功，根據(jù)動(dòng)能定理，有：
Fx₁-fx=0
其中：f=μmg
聯(lián)立解得：x₁=16m；
（2）對(duì)A到C過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理，有：Fx₁-μmg${x}_{1}=\frac{1}{2}m{v}^{2}$；
解得：v=4m/s
C到B過(guò)程，根據(jù)牛頓第二定律，有：μmg=ma′，
解得a′=μg=2m/s²；
根據(jù)平均速度公式，有：v=a′t，
解得：t=2s；
答：（l）物塊在力F作用過(guò)程發(fā)生位移x_l的大小為16m；（2）撤去力F后物塊繼續(xù)滑動(dòng)的時(shí)間t為2s．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵靈活地選擇運(yùn)動(dòng)過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理列式求解，求解時(shí)間要根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式或者動(dòng)量定理列式求解．