Question

如圖所示，質量m＝2.0kg的木塊靜止在高h＝1.8m的水平平臺上，木塊距平臺右邊緣d＝7.75m，木塊與平臺間的動摩擦因數µ＝0.2。用F＝20N的水平拉力拉木塊，木塊向右運動x₁=4.0m時撤去F。不計空氣阻力，g取10m/s²。求：

（1）F作用于木塊的時間；

（2）木塊離開平臺時的速度大小；

（3）木塊落地時到平臺右邊緣的水平距離．

 

Answer 1

【答案】

（1）　　（2）　　（3）

【解析】

試題分析：（1）拉力F作用在木塊上時，木塊受力如圖所示

木塊在F作用下做與加速直線運動，在水平方向上，根據牛頓第二定律得：

在豎直方向上有

又　

根據勻變速直線運動的位移時間公式得：

聯立方程并代入已知條件解得：　　

（2）根據勻變速直線運動的速度時間公式得：剛撤去F時木塊的速度

撤去F后木塊做勻減速運動，根據牛頓第二定律得：　解得：

設木塊飛出平臺時的速度為V　，根據勻變速直線運動的速度位移公式得：

代入數據解得：

（3）木塊離開平臺做平拋運動，設木塊在空中運動的時間為t′，落地時距平臺邊緣的水平距離為s′，根據運動學公式： 　　

代入數據解得：;

考點：本題主要考查牛頓第二定律、平拋運動的規律及勻變速直線運動規律，意在考查考生的分析綜合能力．