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，物塊在按如圖乙所示規律變化的水平力F的作用下向右運動，第3s末物塊運動到B點且速度剛好為0，第5s末物塊剛好回到A點，已知物塊與粗糙水平面間的動摩擦因數μ=0.2，g取10m/s2，求：

（1）A、B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）A、B間的距離是4m；

（2）水平力F在5s時間內對物塊所做的功是24J

【解析】

試題分析：（1）由圖乙可知在3～5 s內物塊在水平恒力作用下由B點勻加速運動到A點，設加速度為a，A、B間的距離為s，則有

F﹣μmg=ma，

得a== m/s2=2 m/s2，

故A、B間的距離為s=at2=4 m．

（2）設整個過程中水平力所做功為WF，物塊回到A點時的速度為vA，由動能定理得：

WF﹣2μmgs=m，

對于勻加速運動過程，=2as，

聯立得 WF=2μmgs+mas=24 J．

答：（1）A、B間的距離是4m；

（2）水平力F在5s時間內對物塊所做的功是24J．