Question

如圖所示，質(zhì)量m＝2.0kg的木塊靜止在高h(yuǎn)＝1.8m的水平平臺(tái)上，木塊距平臺(tái)右邊緣d＝7.75m，木塊與平臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)µ＝0.2。用F＝20N的水平拉力拉木塊，木塊向右運(yùn)動(dòng)x₁=4.0m時(shí)撤去F。不計(jì)空氣阻力，g取10m/s²。求：

（1）F作用于木塊的時(shí)間；
（2）木塊離開平臺(tái)時(shí)的速度大小；
（3）木塊落地時(shí)到平臺(tái)右邊緣的水平距離．

Answer 1

（1）　　（2）　　（3）

試題分析：（1）拉力F作用在木塊上時(shí)，木塊受力如圖所示

木塊在F作用下做與加速直線運(yùn)動(dòng)，在水平方向上，根據(jù)牛頓第二定律得：
在豎直方向上有
又　
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間公式得：
聯(lián)立方程并代入已知條件解得：　　
（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間公式得：剛撤去F時(shí)木塊的速度
撤去F后木塊做勻減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律得：　解得：
設(shè)木塊飛出平臺(tái)時(shí)的速度為V　，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移公式得：
代入數(shù)據(jù)解得：
（3）木塊離開平臺(tái)做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)木塊在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t′，落地時(shí)距平臺(tái)邊緣的水平距離為s′，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式： 　　
代入數(shù)據(jù)解得：;