Question

质量为m=4kg的小物块静止于水平地面上的A点，现用F=10N的水平恒力拉动物块一段时间后撤去，物块继续滑动一段位移停在B点，A、B两点相距x=20m，物块与地面间的动摩擦因数μ=0.2，g取10m/s²，求：
（l）物块在力F作用过程发生位移x_l的大小：
（2）撤去力F后物块继续滑动的时间t．

Answer 1

分析：（1）对A到B的整个过程运用动能定理列式求解即可；
（2）先对A到B过程运用动能定理列式求解出C点速度，然后对C到B过程根据牛顿第二定律求解加速度，最后对C到B过程运用平均速度公式列式求解时间．

解答：解：（1）整个运动过程的示意图如图所示
取小物块为研究对象，从A到B过程，根据动能定理，有：
Fx₁-fx₂=0
其中：f₂=μmg
联立解得
x₁=16m；
（2）对A到C过程运用动能定理，有：Fx₁-μmgx1=

1

2

mv2；
解得：v=4m/s
C到B过程，根据牛顿第二定律，有：μmg=ma′，
解得a′=μg=2m/s²；
根据平均速度公式，有：xCB=

v

2

×tCB，
解得tCB=

2xCB

v

=

2×4

4

=2s；
答：（l）物块在力F作用过程发生位移x_l的大小为16m；
（2）撤去力F后物块继续滑动的时间t为2s．

点评：本题关键灵活地选择运动过程运用动能定理列式求解，求解时间要根据运动学公式或者动量定理列式求解．