题目

如图甲所示，一质量为m=1kg的物块静止在粗糙水平面上的A点，从t=0时刻开始，物块在受到按如图乙所示规律变化的水平力F作用下向右运动，第3s末物块运动到B点时速度刚好为0，第5s末物块刚好回到A点，已知物块与粗糙水平面之间的动摩擦因数μ=0.3，（g取10m/s2）求： （1） AB间的距离； （2） 水平力F在5s时间内对物块所做的功． 答案： 解：在3s～5s内物块在水平恒力F作用下合外力恒定，故物块做匀变速运动，设物块由B点匀加速直线运动到A点的加速度为a，AB间的距离为s；则有：F+μmg=ma， −s=12at2 ，所以， a=F+μmgm=−4+0.3×1×101=−1m/s2 ， s=−12at2=−12×(−1)×(5−3)2m=2m ；答：AB间的距离为2m； 物块整个运动过程只有F和摩擦力做功，设整个过程中F做的功为WF，那么由动能定理可得： WF−2μmgs=12mvA2−0=12m(at)2=2J ；所以，WF=2+2×0.3×1×10×2J=14J；答：水平力F在5s时间内对物块所做的功为14J．

查看本题答案和解析