问题 问答题

一木块静止在水平面上,质量m=2kg,与水平面间的动摩擦因数为0.2,受到按如图所示规律变化的水平拉力作用(g=10m/s2)求:

(1)2秒末木块的速度;

(2)4秒内木块运动的位移;

(3)8秒内摩擦力所做的功.

答案

(1)对木块受力分析,由牛顿第二定律有:

F-Ff=ma

解得:a=

F-Ff
m

故2秒末木块的速度为:v=at=

F-Ff
m
•t=4m/s

(2)前2秒内物体的位移为:s1=

v
2
•t=
4
2
×2
=4m

木块在第2个2秒内仅在摩擦力作用下做匀减速运动,a=μg=2m/s;

由对称性知,第2个2秒内位移与第1个2秒内位移相等,所以4秒内木块总位移:

S=s1+s2=4+4=8m

(3)通过画v-t图象知,第2个4秒内位移与第1个4秒内位移相等,所以8秒内总位移是s=16m,8秒内始终有摩擦力作用在木块上,方向与运动方向相反,且大小不变为2N,故8秒内摩擦力做功为:

Wf=-Ffs,=-2×16=-32J

答:(1)2秒末木块的速度为4m/s;

(2)4秒内木块运动的位移为8m;

(3)8秒内摩擦力所做的功为-32J.

解答题
单项选择题