Question

一木塊靜止在水平面上,質(zhì)量m=2kg，與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，受到按如圖所示規(guī)律變化的水平拉力作用 (g=10m/s²) 求：⑴2秒末木塊的速度；⑵4秒內(nèi)木塊運(yùn)動(dòng)的位移；⑶8秒內(nèi)摩擦力所做的功。

Answer 1

（9分）解：

⑴對(duì)木塊受力分析，由牛頓第二定律有：

     F-F_f=ma--------------------------------------------------1分

     a=( F-F_f)/m----------------------------------------------1分

     v=at=( F-F_f)t/m=4m/s-------------------------------------1分

⑵木塊在第2個(gè)2秒內(nèi)僅在摩擦力作用下做勻減速運(yùn)動(dòng), a^,=μg=2m/s------1分

由對(duì)稱性知,第2 個(gè)2 秒內(nèi)位移與第1個(gè)2秒內(nèi)位移相等,所以4秒內(nèi)木塊總位移:

S=s₁+s₂=8+8=16m-----------------------------------------------2分

⑶通過畫v—t圖象知，第2 個(gè)4秒內(nèi)位移與第1個(gè)4秒內(nèi)位移相等,所以8秒內(nèi)總位移是s^,=32m，8秒內(nèi)始終有摩擦力作用在木塊上，方向與運(yùn)動(dòng)方向相反，且大小不變?yōu)?N，故8秒內(nèi)摩擦力做功為（分析2分）

     W_f= -F_fs^,=-2×32=-64J-------------------------------------1分