Question

【题目】用F=100N的水平恒力拉质量m=20kg的小木箱，使木箱在水平地面上由静止开始做匀加速直线运动，如图所示。已知木箱与地面之间的动摩擦因数μ=0.40，取重力加速度g=10m/s2.求：

(1)画出木箱的受力示意图，并求木箱的加速度a的大小；

(2)求木箱从静止开始运动后t=2.0s内通过的位移x的大小;

(3)求从静止开始到木箱运动t=2.0s的过程中，水平恒力F对木箱做的功W.

Answer 1

【答案】(1), a=1m/s2 (2) (3)W=200J

【解析】

(1)首先对木箱进行受力分析求得合外力，然后由牛顿第二定律求得加速度；

(2)根据匀变速运动的位移公式求得；

(3)根据匀变速运动的位移公式求取位移，再由功的定义式求功．

(1)对木箱受力分析如图：

故木箱受到的合外力为F-f=F-μmg=20N，那么由牛顿第二定律可得：a=1m/s2；

(2)木箱由静止开始做匀加速直线运动，位移为：

则木箱运动t=2.0s时的位移为:

(3)由功的定义，水平恒力F对木箱做的功为：W=Fx=200J.