Question

【題目】用F=100N的水平恒力拉質量m=20kg的小木箱，使木箱在水平地面上由靜止開始做勻加速直線運動，如圖所示。已知木箱與地面之間的動摩擦因數μ=0.40，取重力加速度g=10m/s2.求：

(1)畫出木箱的受力示意圖，并求木箱的加速度a的大小；

(2)求木箱從靜止開始運動后t=2.0s內通過的位移x的大小;

(3)求從靜止開始到木箱運動t=2.0s的過程中，水平恒力F對木箱做的功W.

Answer 1

【答案】(1), a=1m/s2 (2) (3)W=200J

【解析】

(1)首先對木箱進行受力分析求得合外力，然后由牛頓第二定律求得加速度；

(2)根據勻變速運動的位移公式求得；

(3)根據勻變速運動的位移公式求取位移，再由功的定義式求功．

(1)對木箱受力分析如圖：

故木箱受到的合外力為F-f=F-μmg=20N，那么由牛頓第二定律可得：a=1m/s2；

(2)木箱由靜止開始做勻加速直線運動，位移為：

則木箱運動t=2.0s時的位移為:

(3)由功的定義，水平恒力F對木箱做的功為：W=Fx=200J.