Question

【题目】如图所示，边长为A，材料密度为的正方体物体，被夹在两块固定相向竖直放置的平板中间，现用力F推动物体从A点匀速向上运动，当达到B点后，撤去推力F，物体将上升到达最高点C。由于重力作用，物体回到A点时的速度为v，请你结合上述过程，解答下列问题。

（1）物体匀速上升时所受摩擦力的大小；

（2）请用已知量求出A点到C点距离的表达式。

Answer 1

【答案】（1）；（2）

【解析】

（1）由题意知，物体的边长为A，则物体的体积为由密度公式可得，物体的质量

为

由重力公式可得，物体的重力为

当物体受到竖直向上的推力F时，物体沿夹板向上做匀速直线运动，故此时物体处于平衡状态如解图所示

则有

，

故物体所受的摩擦力大小为

；

（2）当物体沿夹板运动时，压力不变，接触面粗糙程度不变，故摩擦力不变当物体从C点运动到A点时，物体受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力做功，且物体在C点由静止开始运动，在A点时的速度为v，依据动能定理可得

，

解得

。