Question

【題目】如圖所示，邊長(zhǎng)為A，材料密度為的正方體物體，被夾在兩塊固定相向豎直放置的平板中間，現(xiàn)用力F推動(dòng)物體從A點(diǎn)勻速向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)達(dá)到B點(diǎn)后，撤去推力F，物體將上升到達(dá)最高點(diǎn)C。由于重力作用，物體回到A點(diǎn)時(shí)的速度為v，請(qǐng)你結(jié)合上述過(guò)程，解答下列問(wèn)題。

（1）物體勻速上升時(shí)所受摩擦力的大小；

（2）請(qǐng)用已知量求出A點(diǎn)到C點(diǎn)距離的表達(dá)式。

Answer 1

【答案】（1）；（2）

【解析】

（1）由題意知，物體的邊長(zhǎng)為A，則物體的體積為由密度公式可得，物體的質(zhì)量

為

由重力公式可得，物體的重力為

當(dāng)物體受到豎直向上的推力F時(shí)，物體沿夾板向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故此時(shí)物體處于平衡狀態(tài)如解圖所示

則有

，

故物體所受的摩擦力大小為

；

（2）當(dāng)物體沿夾板運(yùn)動(dòng)時(shí)，壓力不變，接觸面粗糙程度不變，故摩擦力不變當(dāng)物體從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)，物體受到豎直向下的重力和豎直向上的摩擦力做功，且物體在C點(diǎn)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，在A點(diǎn)時(shí)的速度為v，依據(jù)動(dòng)能定理可得

，

解得

。