Question

【題目】質量為m=4kg的小物塊靜止于水平地面上的A點，現用F=10N的水平恒力拉動物塊一段時間后撤去，物塊繼續滑動一段位移停在B點，A、B兩點相距x=20m，物塊與地面間的動摩擦因數μ=0.2，g取10m/s2 ， 求：

（1）物塊在力F作用過程發生位移x1的大小：
（2）撤去力F后物塊繼續滑動的時間t．

Answer 1

【答案】
（1）解：整個運動過程的示意圖如圖所示

取小物塊為研究對象，從A到B過程，根據動能定理，有：

Fx1﹣fx=0

其中：f=μmg

聯立解得

x1=16m；

答：物塊在力F作用過程發生位移xl的大小為16m；

（2）解：對A到C過程運用動能定理，有：Fx1﹣ ；

解得：v=4m/s

C到B過程，根據牛頓第二定律，有：μmg=ma′，

解得a′=μg=2m/s2；

根據平均速度公式，有： ，

解得 ；

答：撤去力F后物塊繼續滑動的時間t為2s．

【解析】（1）對A到B的整個過程運用動能定理列式求解即可；（2）先對A到B過程運用動能定理列式求解出C點速度，然后對C到B過程根據牛頓第二定律求解加速度，最后對C到B過程運用平均速度公式列式求解時間．

【考點精析】通過靈活運用動能定理的綜合應用，掌握應用動能定理只考慮初、末狀態，沒有守恒條件的限制，也不受力的性質和物理過程的變化的影響.所以，凡涉及力和位移，而不涉及力的作用時間的動力學問題，都可以用動能定理分析和解答，而且一般都比用牛頓運動定律和機械能守恒定律簡捷即可以解答此題．