Question

一质量为m＝1kg的木箱在水平地面上沿直线向右运动，到达A处时木箱开始受到F＝4N的水平恒力作用，此后木箱继续沿同一直线运动，经过t＝2s到达B处，木箱在B处的速度与在A处的速度大小相同。已知木箱与水平地面之间的动摩擦因数为μ＝0.2，重力加速度g=10m/s²，求木箱在这2s内的位移。

Answer 1

解：依题意可知，木箱先向右做匀减速直线运动，速度减小为零后向左做匀加速直线运动，如图所示。

 设木箱在A处向右的速度大小为v，经过t₁速度减小为零，位移大小为s₁，加速度大小为a₁，
由牛顿第二定律F＋μmg＝ma₁
v＝a₁t₁
（方向水平向右）
设再经过t₂到达B处，木箱速度大小仍为v，位移大小为s₂，加速度大小为a₂，
由牛顿第二定律F－μmg＝ma₂ 

（方向水平向左）
又t₁＋t₂=2s 则木箱这2s内的位移s＝s₂－s₁
联立解得s＝1.5m
位移方向水平向左。