Question

如图所示，质量m＝2.0kg的木块静止在高h＝1.8m的水平平台上，木块距平台右边缘d＝7.75m，木块与平台间的动摩擦因数µ＝0.2。用F＝20N的水平拉力拉木块，木块向右运动x₁=4.0m时撤去F。不计空气阻力，g取10m/s²。求：

（1）F作用于木块的时间；
（2）木块离开平台时的速度大小；
（3）木块落地时到平台右边缘的水平距离．

Answer 1

（1）　　（2）　　（3）

试题分析：（1）拉力F作用在木块上时，木块受力如图所示

木块在F作用下做与加速直线运动，在水平方向上，根据牛顿第二定律得：
在竖直方向上有
又　
根据匀变速直线运动的位移时间公式得：
联立方程并代入已知条件解得：　　
（2）根据匀变速直线运动的速度时间公式得：刚撤去F时木块的速度
撤去F后木块做匀减速运动，根据牛顿第二定律得：　解得：
设木块飞出平台时的速度为V　，根据匀变速直线运动的速度位移公式得：
代入数据解得：
（3）木块离开平台做平抛运动，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： 　　
代入数据解得：;