Question

如图所示，质量m＝2.0kg的木块静止在高h＝1.8m的水平平台上，木块距平台右边缘d＝7.75m，木块与平台间的动摩擦因数µ＝0.2。用F＝20N的水平拉力拉木块，木块向右运动s₁=4.0m时撤去F。不计空气阻力，g取10m/s²。求：

（1）F作用于木块的时间；
（2）木块离开平台时的速度大小；
（3）木块落地时到平台右边缘的水平距离．

Answer 1

（1）1s（2）7m/s（3）4.2m

解析试题分析：

（1）拉力F作用在物体上时，物体受力如图
根据牛顿第二定律有F－Ff="m" a
在竖直方向上有mg=FN
又Ff=µFN

联立方程并代入已知条件解得
a=8.0m/s²  s  
（2）刚撤去F时木块的速度v₀＝at=8 m/s
撤去F后木块做匀减速运动，加速度大小a'=µg="2" m/s²
设木块飞出平台时的速度为V
由运动学公式： v²－v₀² = －2 a'（d－s₁）
代入数据得：v=7.0m/s  
（3）设木块在空中运动的时间为t′，落地时距平台边缘的水平距离为s′，根据运动学公式：

 
代入数据得：t′=0.6s  ; s′=4.2m  
考点：牛顿运动定律、平抛运动
点评：本题结合了牛顿运动定律判断物体运动情况，结合平抛运动求物体的水平位移。运动过程经典且要有代表性。