Question

1．如圖所示，一質(zhì)量m=1kg的物塊靜止在粗糙水平面上的A點(diǎn)，在水平力F作用下運(yùn)動(dòng)到某點(diǎn)時(shí)，撤去水平力F，再運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度剛好為零，已知物塊與粗糙水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，AB距離為S=8m，（g取10m/s²）求：
（1）水平力F做的功．
（2）若物體獲得最大速度為4m/s，求水平恒力F的大�。�

Answer 1

分析 （1）對(duì)物塊由A點(diǎn)到B點(diǎn)的整個(gè)過程，運(yùn)用動(dòng)能定理可求出水平力F做的功．
（2）當(dāng)撤去水平力F時(shí)，物塊速度最大．對(duì)前后兩段，分別運(yùn)用動(dòng)能定理列式，可求得水平恒力F的大�。�

解答 解：（1）設(shè)整個(gè)過程中F做的功為W_F，物塊由A點(diǎn)到B點(diǎn)，由動(dòng)能定理得
  W_F-μmgS=0
得 W_F=μmgS，代入數(shù)據(jù)得：W_F=16J
（2）當(dāng)撤去水平力F時(shí)，物塊速度最大v．
兩階段位移分別為S₁、S₂，運(yùn)用動(dòng)能定理得：
  （F-μmg）S₁=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$
-μmgS₂=0-$\frac{1}{2}m{v}^{2}$
又 S₁+S₂=S
消去S₁、S₂，得：F=4N
答：
（1）水平力F做的功是16J．
（2）若物體獲得最大速度為4m/s，水平恒力F的大小是4N．

點(diǎn)評(píng) 本題是涉及力在空間效果的問題，要優(yōu)先考慮動(dòng)能定理，運(yùn)用動(dòng)能定理時(shí)，要靈活選擇研究的過程，采用全程法和分段法結(jié)合研究，比較簡(jiǎn)便．