Question

（2011?门头沟区一模）如图所示，固定不动的水平平台长L=1.25m，高h=0.80m，货物（可以视为质点）质量m=4.0kg静止在水平平台的左端，商场工作人员用F=24N的水平力把货物施向右拉动一段距离后撤去作用力，货物从平台上又滑动一段距离后落在水平地面上，落地点到平台右端的水平距离s=0.40m．货物与平台之间的动摩擦因数μ=0.20，取重力加速度g=10m/s²．求：
（1）水平力作用时，货物运动的加速度大小
（2）货物离开平台右端时的速度大小
（3）水平力作用的距离大小．

Answer 1

分析：（1）对货物受力分析，根据牛顿第二定律求出货物运动的加速度大小．
（2）货物离开平台做平抛运动，结合高度和水平位移，根据平抛运动在水平方向上和竖直方向上的运动规律求出货物离开平台右端时的速度大小．
（3）根据动能定理，结合初末速度，求出拉力作用的距离．

解答：解：（1）货物收到的动摩擦力f=μmg
货物的加速度a=

F-f

m

解得：a=4.0m/s²
（2）货物做平抛运动过程
竖直方向：h=

1

2

gt2
水平方向：s=vt
解得：v=1.0m/s
（3）货物在平台运动的整个过程，由动能定理得：
Fx-fL=

1

2

mv2
解得：水平力作用的距离x=0.50m
答：（1）水平力作用时，货物运动的加速度大小为4.0m/s²．
（2）货物离开平台右端时的速度大小为1.0m/s．
（3）水平力作用的距离为0.50m．

点评：本题考查了平抛运动和直线运动，运用了牛顿第二定律、动能定理和运动学公式，综合性较强，难度不大，学生很容易掌握．