题目内容

如图甲所示,一质量为m=1 kg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3 s末物块运动到B点且速度刚好为0,第5 s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10 m/s2,求:

小题1:AB间的距离;
小题2:水平力F在5 s时间内对物块所做的功.

小题1:4 m
小题2:24 J
(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aAB间的距离为s,则有Fμmgmaa== m/s2=2 m/s2sat2=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-2μmgsmvv=2asWF=2μmgsmas=24 J
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