Question

【題目】如圖甲所示，一質量為m＝1kg的物塊靜止在粗糙水平面上的A點，從t＝0時刻開始，物塊在受到按如圖乙所示規律變化的水平力F作用下向右運動，第3s末物塊運動到B點時速度剛好為0，第5s末物塊剛好回到A點，已知物塊與粗糙水平面之間的動摩擦因數μ＝0.3，(g取10m/s2)求：

(1)AB間的距離；

(2)水平力F在5s時間內對物塊所做的功。

Answer 1

【答案】（1）2m（2）18J

【解析】(1)在3s～5s內物塊在水平恒力F作用下由B點勻加速直線運動到A點，設加速度為a，AB間的距離為s，則F－μmg＝ma

s＝at2＝2m

(2)設整個過程中F做的功為WF，物塊回到A點時的速度為vA，由動能定理得：

WF－2μmgs＝mvA2

vA2＝2as

WF＝2μmgs＋mas＝18J