Question

【題目】如圖所示，一質(zhì)量m=1kg的物塊靜止在粗糙水平面上的A點(diǎn)，在水平力F作用下運(yùn)動(dòng)到某點(diǎn)時(shí)，撤去水平力F，再運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度剛好為零，已知物塊與粗糙水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，AB距離為S=8m，（g取10m/s2）求：

（1）水平力F做的功．

（2）若物體獲得最大速度為4m/s，求水平恒力F的大小．

Answer 1

【答案】（1）水平力F做的功是16J．

（2）若物體獲得最大速度為4m/s，水平恒力F的大小是4N

【解析】

試題分析：（1）對(duì)物塊由A點(diǎn)到B點(diǎn)的整個(gè)過(guò)程，運(yùn)用動(dòng)能定理可求出水平力F做的功．

（2）當(dāng)撤去水平力F時(shí)，物塊速度最大．對(duì)前后兩段，分別運(yùn)用動(dòng)能定理列式，可求得水平恒力F的大小．

解：（1）設(shè)整個(gè)過(guò)程中F做的功為WF，物塊由A點(diǎn)到B點(diǎn)，由動(dòng)能定理得

WF﹣μmgS=0

得 WF=μmgS，代入數(shù)據(jù)得：WF=16J

（2）當(dāng)撤去水平力F時(shí)，物塊速度最大v．

兩階段位移分別為S1、S2，運(yùn)用動(dòng)能定理得：

（F﹣μmg）S1=

﹣μmgS2=0﹣

又 S1+S2=S

消去S1、S2，得：F=4N

答：（1）水平力F做的功是16J．

（2）若物體獲得最大速度為4m/s，水平恒力F的大小是4N．