Question

（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?，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?=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。

 

Answer 1

（I）如解析所示；（II）（1）4m （2）2N.s

【解析】

试题分析：（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）

考点：本题考查牛顿第二定律和动量定理。