Question

（2011?門頭溝區一模）如圖所示，固定不動的水平平臺長L=1.25m，高h=0.80m，貨物（可以視為質點）質量m=4.0kg靜止在水平平臺的左端，商場工作人員用F=24N的水平力把貨物施向右拉動一段距離后撤去作用力，貨物從平臺上又滑動一段距離后落在水平地面上，落地點到平臺右端的水平距離s=0.40m．貨物與平臺之間的動摩擦因數μ=0.20，取重力加速度g=10m/s²．求：
（1）水平力作用時，貨物運動的加速度大小
（2）貨物離開平臺右端時的速度大小
（3）水平力作用的距離大小．

Answer 1

分析：（1）對貨物受力分析，根據牛頓第二定律求出貨物運動的加速度大小．
（2）貨物離開平臺做平拋運動，結合高度和水平位移，根據平拋運動在水平方向上和豎直方向上的運動規律求出貨物離開平臺右端時的速度大小．
（3）根據動能定理，結合初末速度，求出拉力作用的距離．

解答：解：（1）貨物收到的動摩擦力f=μmg
貨物的加速度a=

F-f

m

解得：a=4.0m/s²
（2）貨物做平拋運動過程
豎直方向：h=

1

2

gt2
水平方向：s=vt
解得：v=1.0m/s
（3）貨物在平臺運動的整個過程，由動能定理得：
Fx-fL=

1

2

mv2
解得：水平力作用的距離x=0.50m
答：（1）水平力作用時，貨物運動的加速度大小為4.0m/s²．
（2）貨物離開平臺右端時的速度大小為1.0m/s．
（3）水平力作用的距離為0.50m．

點評：本題考查了平拋運動和直線運動，運用了牛頓第二定律、動能定理和運動學公式，綜合性較強，難度不大，學生很容易掌握．