Question

【题目】如图甲所示，一质量为m=1kg的物块静止在粗糙水平面上的A点，从t=0时刻开始，物块在按如图乙所示规律变化的水平力F的作用下向右运动，第3s末物块运动到B点且速度刚好为0，第5s末物块刚好回到A点，已知物块与粗糙水平面间的动摩擦因数μ=0.2，g取10m/s2，求：

（1）A、B间的距离；

（2）水平力F在5s时间内对物块所做的功．

Answer 1

【答案】（1）A、B间的距离是4m；

（2）水平力F在5s时间内对物块所做的功是24J

【解析】

试题分析：（1）由图乙可知在3～5 s内物块在水平恒力作用下由B点匀加速运动到A点，设加速度为a，A、B间的距离为s，则有

F﹣μmg=ma，

得a== m/s2=2 m/s2，

故A、B间的距离为s=at2=4 m．

（2）设整个过程中水平力所做功为WF，物块回到A点时的速度为vA，由动能定理得：

WF﹣2μmgs=m，

对于匀加速运动过程，=2as，

联立得 WF=2μmgs+mas=24 J．

答：（1）A、B间的距离是4m；

（2）水平力F在5s时间内对物块所做的功是24J．