Question

【题目】如图所示，质量m＝2.0 kg的木块静止在高h＝1.8 m的水平台上，木块距平台右边缘7.0 m，木块与平台间的动摩擦因数μ＝0.4.用F＝20 N的水平拉力拉动木块，木块向右运动s1＝3.0 m时撤去F.不计空气阻力，g取10 m/s2，求：

(1)F作用于木块的时间；

(2)木块离开平台时的速度；

(3)木块落地时距平台边缘的水平距离．

Answer 1

【答案】（1）6.0 m/s2 1.0 s （2）2.0 m/s （3）1.2 m

【解析】(1)对木块进行受力分析，根据牛顿第二定律，有：

F－f＝ma，

由竖直方向平衡得mg－FN＝0，

摩擦力f＝μFN，

由运动学公式有s1＝at2，

代入数据得a＝6.0 m/s2，t＝1.0 s.

(2)设木块离开平台时的速度为v，拉力F撤去时木块只受摩擦力作用，

加速度a1＝＝μg＝4 m/s2

速度v1＝at＝6 m/s

则由运动学公式有v－v2＝2a1s2，其中s2＝7.0 m－3.0 m＝4.0 m，

代入数据得v＝2.0 m/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h＝gt′2，s′＝vt′，

代入数据解得s′＝1.2 m.