Question

(2011·濟南模擬)(14分)如圖甲所示，一質量為m="1" kg的物塊靜止在粗糙水平面上的A點，從t=0時刻開始，物塊受到按如圖乙所示規律變化的水平力F作用并向右運動，第3 s末物塊運動到B點時速度剛好為0，第5 s末物塊剛好回到A點，已知物塊與粗糙水平面之間的動摩擦因數μ=0.2，(g取10 m/s2)求：

(1)A與B間的距離；
(2)水平力F在5 s內對物塊所做的功.

Answer 1

(1)4 m          (2)24 J

(1)在3 s～5 s內物塊在水平恒力F作用下由B點勻加速運動到A點，設加速度為a，A與B間的距離為x，則
F-μmg=ma                                      (2分)
得a="2" m/s2                                     (1分)
x=="4" m                                    (2分)
(2)設物塊回到A點時的速度為vA，
由vA2=2ax得vA="4" m/s                            (3分)
設整個過程中F做的功為WF，
由動能定理得：WF-2μmgx= (4分)
解得：WF="24" J                                  (2分)