質(zhì)量為m=2kg的木塊，放在水平面上，它們之間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，現(xiàn)對木塊施F=20N的作用力，如圖所示．木塊運(yùn)動4s后撤去力F到木塊直到停止（g=10m/s2）．求：
（1）有推力作用時木塊的加速度為多大？
（2）撤去推力F時木塊的速度為多大？
（3）撤去推力F到停止運(yùn)動過程中木塊的加速度為多大？
（4）木塊在水平面上運(yùn)動的總位移為多少？

解：以木塊的運(yùn)動方向為正方向．
（1）力F作用時，木塊受力分析如圖所示．

由牛頓第二定律得F-Ff1=ma1
又有 FN=mg，F(xiàn)f1=μFN
此過程物體的位移
聯(lián)立式解得a1=5m/s2，x1=40m．
（2）撤去力F時木塊的速度v=a1t=20m/s
（3）撤去力F后，木塊受力分析如圖所示．

由牛頓第二定律得-Ff2=ma2
又有Ff2=μmg
此過程木塊的位移
解得a2=-5m/s2，x2=40m
（4）木塊在水平面上運(yùn)動的總位移x=x1+x2=80m
答：（1）有推力作用時木塊的加速度為5m/s2；（2）撤去推力F時木塊的速度為20m/s；（3）撤去推力F到停止運(yùn)動過程中木塊的加速度為-5m/s2；（4）木塊在水平面上運(yùn)動的總位移為80m．
分析：（1）對木塊進(jìn)行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律即可求出有推力作用時木塊的加速度；
（2）撤去推力F時木塊的速度為有推力作用時的末速度，可根據(jù)速度時間公式求解；
（3）撤去推力F時再對木塊進(jìn)行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律即可求撤去推力作用時木塊的加速度；
（4）木塊在水平面上運(yùn)動的總位移為有推力作用時的位移加上撤去推力時位移之和．
點評：本題的關(guān)鍵是對木塊進(jìn)行受力分析，再結(jié)合勻變速直線運(yùn)動的基本公式以及牛頓第二定律解題，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2012?溫州模擬）如圖，足夠長的水平傳送帶始終以大小為v=3m/s的速度向左運(yùn)動，傳送帶上有一質(zhì)量為M=2kg的小木盒A，A與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.3，開始時，A與傳送帶之間保持相對靜止．先后相隔△t=3s有兩個光滑的質(zhì)量為m=1kg的小球B自傳送帶的左端出發(fā)，以v0=15m/s的速度在傳送帶上向右運(yùn)動．第1個球與木盒相遇后，球立即進(jìn)入盒中與盒保持相對靜止，第2個球出發(fā)后歷時△t1=1s/3而與木盒相遇．求（取g=10m/s2）
（1）第1個球與木盒相遇后瞬間，兩者共同運(yùn)動的速度時多大？
（2）第1個球出發(fā)后經(jīng)過多長時間與木盒相遇？
（3）自木盒與第1個球相遇至與第2個球相遇的過程中，由于木盒與傳送帶間的摩擦而產(chǎn)生的熱量是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，長L=34.5m的水平傳送帶以大小為υ=3m/s的速度沿逆時針方向運(yùn)動，將一質(zhì)量為M=2kg的小木盒B輕輕放在傳送帶右端，B與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.3，在木盒放上傳送帶的同時，有一個光滑的質(zhì)量為m=1kg的小球A自傳送帶的左端以υ0=15m/s的速度在傳送帶上向右運(yùn)動．球與木盒相遇時，木盒與傳送帶已相對靜止，相遇后球立即進(jìn)入盒中與盒保持相對靜止．（取g=10m/s2）求：
（1）球與木盒相遇后瞬間，兩者共同運(yùn)動的速度；
（2）小木盒從傳送帶右端到左端的時間；
（3）小木盒從傳送帶右端到左端的過程中因木盒與傳送帶間的摩擦而產(chǎn)生的熱量．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，足夠長的水平傳送帶始終以大小為v=3m/s的速度逆時針傳動，傳送帶上有一質(zhì)量為M=2kg的小木盒A，A與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.3．開始時，A隨同傳送帶共同向左運(yùn)動，一光滑的質(zhì)量為m=1kg的小球B自傳送帶左端出發(fā)，以一定的初速度在傳送帶上向右運(yùn)動，小球與木盒相遇后，立即進(jìn)入盒中與盒達(dá)到方向向右的共同速度v1=3m/s．（取g=10m/s2）求：
（1）木盒在傳送帶上相對滑動的距離為多少？
（2）為維持傳送帶始終勻速運(yùn)動，帶動傳送帶的電動機(jī)為此需多消耗的電能為多少？
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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，足夠長的水平傳送帶始終以大小為v=3m/s的速度向左運(yùn)動，傳送帶上有一質(zhì)量為M=2kg的小木盒A，A與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)=0.3。開始時，A隨同傳送帶共同向左運(yùn)動，一光滑的質(zhì)量為m=1kg的小球B自傳送帶左端出發(fā)，以v0=15m/s的速度在傳送帶上向右運(yùn)動，小球與木盒相遇后，立即進(jìn)入盒中與盒保持相對靜止。（取g=10m/s2）求：

（1）小球與木盒相遇后瞬間，兩者共同速度多大？

（2）木盒在傳送帶上滑過的距離為多少？

（3）為維持傳送帶始終勻速運(yùn)動, 帶動傳送帶的電動機(jī)需多消耗的電能為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

如圖所示，足夠長的水平傳送帶始終以大小為v=3m/s的速度逆時針傳動，傳送帶上有一質(zhì)量為M=2kg的小木盒A，A與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.3．開始時，A隨同傳送帶共同向左運(yùn)動，一光滑的質(zhì)量為m=1kg的小球B自傳送帶左端出發(fā)，以一定的初速度在傳送帶上向右運(yùn)動，小球與木盒相遇后，立即進(jìn)入盒中與盒達(dá)到方向向右的共同速度v1=3m/s．（取g=10m/s2）求：
（1）木盒在傳送帶上相對滑動的距離為多少？
（2）為維持傳送帶始終勻速運(yùn)動，帶動傳送帶的電動機(jī)為此需多消耗的電能為多少？

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