问题 问答题

质量为m=2kg的木块,放在水平面上,它们之间的动摩擦因数μ=0.5,现对木块施F=20N的作用力,如图所示.木块运动4s后撤去力F到木块直到停止(g=10m/s2).求:

(1)有推力作用时木块的加速度为多大?

(2)撤去推力F时木块的速度为多大?

(3)撤去推力F到停止运动过程中木块的加速度为多大?

(4)木块在水平面上运动的总位移为多少?

答案

以木块的运动方向为正方向.

(1)力F作用时,木块受力分析如图所示.

由牛顿第二定律得F-Ff1=ma1

又有  FN=mg,Ff1=μFN

此过程物体的位移x1=

1
2
a1t2

联立式解得a1=5m/s2,x1=40m.

(2)撤去力F时木块的速度v=a1t=20m/s

(3)撤去力F后,木块受力分析如图所示.

由牛顿第二定律得-Ff2=ma2

又有Ff2=μmg

此过程木块的位移x2=

0-v2
2a2

解得a2=-5m/s2,x2=40m

(4)木块在水平面上运动的总位移x=x1+x2=80m

答:(1)有推力作用时木块的加速度为5m/s2;(2)撤去推力F时木块的速度为20m/s;(3)撤去推力F到停止运动过程中木块的加速度为-5m/s2;(4)木块在水平面上运动的总位移为80m.

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