问题 计算题

(I)如图甲所示,质量为m的物块在水平恒力F的作用下,经时间t从A点运动到B点,物块在A点的速度为v1,B点的速度为v2,物块与粗糙水平面之间动摩擦因数为µ,试用牛顿第二定律和运动学规律推导此过程中动量定理的表达式,并说明表达式的物理意义。

(II)物块质量m =1kg静止在粗糙水平面上的A点,从t=0时刻开始,物块在受按如图乙所示规律变化的水平力F作用下向右运动,第3s末物块运动到B点时速度刚好为零,第5s末物块刚好回到A点,已知物块与粗糙水平面之间的动摩擦因数为µ=0.2,(g取10m/s2)求:

(1)AB间的距离;

(2)水平力F在5s时间内对物块的冲量。

答案

(I)如解析所示;(II)(1)4m (2)2N.s

题目分析:(Ⅰ)由牛顿第二定律得:            ①         (2分)

由运动学公式得:                  ②         (1分)

由①②得:       ③         (2分)

③式的物理意义为:合外力的冲量等于物体动量的变化

(Ⅱ)(1)由牛顿第二定律得:

              (2分)

由运动学公式得:              (2分)

(2)选向左的方向为正方向

物体的末速度为:              (1分)

对全程由动量定理得:

                       (2分)

               (1分)

探究题
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