Question

質量為m=2kg的木塊，放在水平面上，它們之間的動摩擦因數μ=0.5，現對木塊施F=20N的作用力，如圖所示．木塊運動4s后撤去力F到木塊直到停止（g=10m/s²）．求：
（1）有推力作用時木塊的加速度為多大？
（2）撤去推力F時木塊的速度為多大？
（3）撤去推力F到停止運動過程中木塊的加速度為多大？
（4）木塊在水平面上運動的總位移為多少？

Answer 1

以木塊的運動方向為正方向．
（1）力F作用時，木塊受力分析如圖所示．



由牛頓第二定律得F-F_f1=ma₁
又有  F_N=mg，F_f1=μF_N
此過程物體的位移x1=

1

2

a1t2
聯立式解得a₁=5m/s²，x₁=40m．
（2）撤去力F時木塊的速度v=a₁t=20m/s
（3）撤去力F后，木塊受力分析如圖所示．



由牛頓第二定律得-F_f2=ma₂
又有F_f2=μmg
此過程木塊的位移x2=

0-v2

2a2

解得a₂=-5m/s²，x₂=40m
（4）木塊在水平面上運動的總位移x=x₁+x₂=80m
答：（1）有推力作用時木塊的加速度為5m/s²；（2）撤去推力F時木塊的速度為20m/s；（3）撤去推力F到停止運動過程中木塊的加速度為-5m/s²；（4）木塊在水平面上運動的總位移為80m．