Question

【题目】如图1所示，一质量为m=1.0kg的物块静止在水平桌面上的P点，从t=0时刻开始，物块在水平拉力F的作用下向左运动，3.0s末物块运动到Q点且速度为零，5.0s末物块回到出发点P。F随时间t的变化关系如图2所示。已知物块与桌面间的动摩擦因数μ= 0.2，取重力加速度g=10m/s2。求：

（1）PQ之间的距离d；

（2）0~5.0s内，水平拉力F对物块所做功W；

（3）2.0s末水平拉力的大小F2。

Answer 1

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

（1）3.0~5.0s内，物块所受水平拉力大小，滑动摩擦力大小，合外力恒定，物块做初速度为零的匀加速直线运动。

根据牛顿第二定律，物块的加速度大小：

所以这段时间物块的位移大小，即PQ间的距离：

（2）5.0s时物块的速度：

在0~5.0s内，根据动能定理有：

解得：

（3）由F-t图可知，t=0时水平拉力的大小。设0~2.0s内水平拉力的冲量大小为IF。

根据F- t图线与t轴围成的面积可知：

在0~3.0s内，根据动量定理有：

解得：

故本题答案是：（1）（2）（3）