Question

【題目】如圖所示，質(zhì)量m＝2.0 kg的木塊靜止在高h＝1.8 m的水平臺(tái)上，木塊距平臺(tái)右邊緣7.0 m，木塊與平臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.4.用F＝20 N的水平拉力拉動(dòng)木塊，木塊向右運(yùn)動(dòng)s1＝3.0 m時(shí)撤去F.不計(jì)空氣阻力，g取10 m/s2，求：

(1)F作用于木塊的時(shí)間；

(2)木塊離開平臺(tái)時(shí)的速度；

(3)木塊落地時(shí)距平臺(tái)邊緣的水平距離．

Answer 1

【答案】（1）6.0 m/s2 1.0 s （2）2.0 m/s （3）1.2 m

【解析】(1)對木塊進(jìn)行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律，有：

F－f＝ma，

由豎直方向平衡得mg－FN＝0，

摩擦力f＝μFN，

由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有s1＝at2，

代入數(shù)據(jù)得a＝6.0 m/s2，t＝1.0 s.

(2)設(shè)木塊離開平臺(tái)時(shí)的速度為v，拉力F撤去時(shí)木塊只受摩擦力作用，

加速度a1＝＝μg＝4 m/s2

速度v1＝at＝6 m/s

則由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有v－v2＝2a1s2，其中s2＝7.0 m－3.0 m＝4.0 m，

代入數(shù)據(jù)得v＝2.0 m/s.

(3)設(shè)木塊在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t′，落地時(shí)距平臺(tái)邊緣的水平距離為s′，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式h＝gt′2，s′＝vt′，

代入數(shù)據(jù)解得s′＝1.2 m.