Question

如圖所示，有一粗糙的水平臺(tái)面OA長(zhǎng)4m，離地面高度h為1.8m，滑塊與OA間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25．現(xiàn)O點(diǎn)有一質(zhì)量為1.0kg的滑塊（體積不計(jì)），在10N水平向右的拉力F作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)撤去拉力，滑塊離開(kāi)水平臺(tái)面，最后落到地面（g取10m/s²，不計(jì)空氣阻力），試求：
（1）滑塊運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的速度大小？
（2）滑塊落地前瞬間的速度大小？

Answer 1

分析：（1）在水平臺(tái)面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力F做正功，滑動(dòng)摩擦力做負(fù)功，由動(dòng)能定理得即可求得物體達(dá)到A的速度：
（2）從A點(diǎn)到落地過(guò)程，只有重力做功，選地面為零勢(shì)能面，由機(jī)械能守恒即可求得物體落地時(shí)的速度．

解答：解：（1）在水平臺(tái)面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力F做正功，滑動(dòng)摩擦力做負(fù)功，由動(dòng)能定理得：
Fx-μmg?x=

1

2

m

v

2 A

-0                     
將已知量代入上式，解得v_A=2

15

m/s
（2）從A點(diǎn)到落地過(guò)程，機(jī)械能守恒，選地面為零勢(shì)能面
有

1

2

m

v

2 A

+mgh=

1

2

mv2                            
代入數(shù)值，解得v=4

6

m/s                        
答：（1）滑塊運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的速度大小為2

15

m/s；
（2）滑塊落地前瞬間的速度大小4

6

m/s．

點(diǎn)評(píng)：該題中物體離開(kāi)A點(diǎn)到落地的過(guò)程中，只有重力做功，可以使用動(dòng)能定理，也可以使用機(jī)械能守恒．在使用機(jī)械能守恒時(shí)，要注意選取0勢(shì)能面．