Question

【题目】如图甲所示，一质量为m=1kg的物块静止在粗糙水平面上的A点，从t=0时刻开始，物块在受到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0，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μ=0.3，（g取10m/s2）求：

（1）AB间的距离；
（2）水平力F在5s时间内对物块所做的功．

Answer 1

【答案】
（1）解：在3s～5s内物块在水平恒力F作用下合外力恒定，故物块做匀变速运动，设物块由B点匀加速直线运动到A点的加速度为a，AB间的距离为s；

则有：F+μmg=ma， ，所以， ， ；

答：AB间的距离为2m；

（2）物块整个运动过程只有F和摩擦力做功，设整个过程中F做的功为WF，那么由动能定理可得： ；

所以，WF=2+2×0.3×1×10×2J=14J；

答：水平力F在5s时间内对物块所做的功为14J．

【解析】（1）根据物块从B到A的运动过程受力不变，物体做匀变速运动；由合外力求得加速度，即可求得距离；
（2）对物块整个运动过程应用动能定理即可求得F做的功．