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(tái)上，木塊距平臺(tái)右邊緣d＝7.75m，木塊與平臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)µ＝0.2。用F＝20N的水平拉力拉木塊，木塊向右運(yùn)動(dòng)s₁=4.0m時(shí)撤去F。不計(jì)空氣阻力，g取10m/s²。求：

（1）F作用于木塊的時(shí)間；
（2）木塊離開(kāi)平臺(tái)時(shí)的速度大小；
（3）木塊落地時(shí)到平臺(tái)右邊緣的水平距離．

Answer 1

（1）1s（2）7m/s（3）4.2m

解析試題分析：

（1）拉力F作用在物體上時(shí)，物體受力如圖
根據(jù)牛頓第二定律有F－Ff="m" a
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）剛撤去F時(shí)木塊的速度v₀＝at=8 m/s
撤去F后木塊做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小a'=µg="2" m/s²
設(shè)木塊飛出平臺(tái)時(shí)的速度為V
由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式： v²－v₀² = －2 a'（d－s₁）
代入數(shù)據(jù)得：v=7.0m/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：

 
代入數(shù)據(jù)得：t′=0.6s  ; s′=4.2m  
考點(diǎn)：牛頓運(yùn)動(dòng)定律、平拋運(yùn)動(dòng)
點(diǎn)評(píng)：本題結(jié)合了牛頓運(yùn)動(dòng)定律判斷物體運(yùn)動(dòng)情況，結(jié)合平拋運(yùn)動(dòng)求物體的水平位移。運(yùn)動(dòng)過(guò)程經(jīng)典且要有代表性。