Question

20．質量為m=4kg的小物塊靜止于水平地面上的A點，現(xiàn)用F=10N的水平恒力拉動物塊一段時間后撤去，物塊繼續(xù)滑動一段位移停在B點，A、B兩點相距x=20m，物塊與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，g取10m/s²，求：
（1）物塊在力F作用過程發(fā)生位移x₁的大小：
（2）撤去力F后物塊繼續(xù)滑動的時間t．

Answer 1

分析 （1）對A到B的整個過程運用動能定理列式求解即可；
（2）先對A到B過程運用動能定理列式求解出C點速度，然后對C到B過程根據(jù)牛頓第二定律求解加速度，最后對C到B過程運用平均速度公式列式求解時間．

解答 解：（1）取小物塊為研究對象，從A到B過程的整個運動過程的拉力與摩擦力做功，根據(jù)動能定理，有：
Fx₁-fx=0
其中：f=μmg
聯(lián)立解得：x₁=16m；
（2）對A到C過程運用動能定理，有：Fx₁-μmg${x}_{1}=\frac{1}{2}m{v}^{2}$；
解得：v=4m/s
C到B過程，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)滑動的時間t為2s．

點評 本題關鍵靈活地選擇運動過程運用動能定理列式求解，求解時間要根據(jù)運動學公式或者動量定理列式求解．