Question

【题目】在水平力F作用下，质量为0.4kg的小物块从静止开始沿水平地面做匀加速直线运动，经2s运动的距离为6m，随即撤掉F，小物块运动一段距离后停止．已知物块与地面之间的动摩擦因数μ=0.5， g=10m/s2．求：

（1）物块运动的最大速度；

（2）F的大小；

（3）撤去F后，物块克服摩擦力做的功

Answer 1

【答案】（1）6m/s（2）3.2N（3）7.2J

【解析】

（1）物块做匀加速直线运动，运动2s时速度最大．已知时间、位移和初速度，根据位移等于平均速度乘以时间，求物块的最大速度．

（2）由公式v=at求出物块匀加速直线运动的加速度，由牛顿第二定律求F的大小．

（3）撤去F后，根据动能定理求物块克服摩擦力做的功．

（1）物块运动2s时速度最大．由运动学公式有：x=t
可得物块运动的最大速度为：

（2）物块匀加速直线运动的加速度为：a==3m/s2．
设物块所受的支持力为N，摩擦力为f，根据牛顿第二定律得：F-f=ma
N-mg=0，又 f=μN
联立解得：F=3.2N
（3）撤去F后，根据动能定理得：-Wf=0-mv2
可得物块克服摩擦力做的功为：Wf=7.2J