Question

已知水平面上A、B两点间的距离S=22.5m，质量m=2kg的物块（可视为质点）在水平恒力F作用下，从A点由静止开始运动，运动一段距离撤去该力，物块继续滑行t=5s停在B点，物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.1，求恒力F为多大（重力加速度g取10m/s²）．

Answer 1

分析：力F作用时物体做匀加速直线运动，撤去力F后，物体做匀减速直线运动知道静止．物体减速运动的加速度大小为μg，再根据运动时间即末速度为零，可以求出做减速运动的位移，再根据总位移为22.5m，可以求出力F作用的位移，最后对物体运动的全过程运用动能定理即可解得F．

解答：解：设撤去力F前物块的位移为s₁，撤去力F之后滑行的位移为s₂，
物块受到的滑动摩擦力f=μmg，a_减=μg=1m/s²，
    由运动学公式得：滑行的位移s2=

1

2

a减t2=

1

2

×1×25m=12.5m
所以s₁=s-s₂=22.5-12.5=10m
   对物块运动的全过程应用动能定理的：
        Fs₁-fs=0
   代入数据解得：F=4.5N
答：恒力F为4.5N．

点评：本题是运动学公式和定能定理的联合运用，要注意选取不同的过程运用动能定理，简易程度不同．