Question

【題目】如圖所示，一質量m=1kg的物塊靜止在粗糙水平面上的A點，在水平力F作用下運動到某點時，撤去水平力F，再運動到B點時速度剛好為零，已知物塊與粗糙水平面之間的動摩擦因數μ=0.2，AB距離為S=8m，（g取10m/s2）求：

（1）水平力F做的功．

（2）若物體獲得最大速度為4m/s，求水平恒力F的大小．

Answer 1

【答案】（1）水平力F做的功是16J．

（2）若物體獲得最大速度為4m/s，水平恒力F的大小是4N

【解析】

試題分析：（1）對物塊由A點到B點的整個過程，運用動能定理可求出水平力F做的功．

（2）當撤去水平力F時，物塊速度最大．對前后兩段，分別運用動能定理列式，可求得水平恒力F的大小．

解：（1）設整個過程中F做的功為WF，物塊由A點到B點，由動能定理得

WF﹣μmgS=0

得 WF=μmgS，代入數據得：WF=16J

（2）當撤去水平力F時，物塊速度最大v．

兩階段位移分別為S1、S2，運用動能定理得：

（F﹣μmg）S1=

﹣μmgS2=0﹣

又 S1+S2=S

消去S1、S2，得：F=4N

答：（1）水平力F做的功是16J．

（2）若物體獲得最大速度為4m/s，水平恒力F的大小是4N．