如图所示，质量m＝2.0kg的木块静止在高h＝1.8m的水平平台上，木块距平台右边缘d＝7.75m，木块与平台间的动摩擦因数µ＝0.2。用F＝20N

题文

如图所示，质量m＝2.0kg的木块静止在高h＝1.8m的水平平台上，木块距平台右边缘d＝7.75m，木块与平台间的动摩擦因数µ＝0.2。用F＝20N的水平拉力拉木块，木块向右运动x₁=4.0m时撤去F。不计空气阻力，g取10m/s²。求：



（1）F作用于木块的时间；
（2）木块离开平台时的速度大小；
（3）木块落地时到平台右边缘的水平距离．

题型：未知 难度：其他题型

答案

（1）

（2）

（3）

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解析

（1）拉力F作用在木块上时，木块受力如图所示



木块在F作用下做与加速直线运动，在水平方向上，根据牛顿第二定律得：


在竖直方向上有


又


根据匀变速直线运动的位移时间公式得：


联立方程并代入已知条件解得：




（2）根据匀变速直线运动的速度时间公式得：刚撤去F时木块的速度


撤去F后木块做匀减速运动，根据牛顿第二定律得：

解得：


设木块飞出平台时的速度为V ，根据匀变速直线运动的速度位移公式得：


代入数据解得：


（3）木块离开平台做平抛运动，设木块在空中运动的时间为t′，落地时距平台边缘的水平距离为s′，根据运动学公式：




代入数据解得：

;

考点

据考高分专家说，试题“如图所示，质量m＝2.0kg的木块静止在.....”主要考查你对 [匀变速直线运动 ]考点的理解。

匀变速直线运动

定义：
在任意相等的时间内速度的变化相等的直线运动，即加速度恒定的变速直线运动叫匀变速直线运动。

特点：
a=恒量。

匀变速直线运动规律(基本公式)：
速度公式：v=

位移公式：x=
速度平方公式：
位移公式：x=
速度平方公式：

位移—平均速度关系式：x=

匀变速直线运动的几个重要推论：

1. 在任意两个连续相等的时间间隔内通过的位移之差为一恒量，即：S_Ⅱ－S_Ⅰ＝S_Ⅲ－S_Ⅱ＝…＝S_N－S_N－1＝ΔS＝
   

   匀变速直线运动的几个重要推论：

   1. 在任意两个连续相等的时间间隔内通过的位移之差为一恒量，即：S_Ⅱ－S_Ⅰ＝S_Ⅲ－S_Ⅱ＝…＝S_N－S_N－1＝ΔS＝
      (此公式可以用来判断物体是否做匀变速直线运动)。进一步推论：S_n＋m－S_n＝
      ，其中S_n、S_n＋m分别表示第n段和第(n＋m)段相等时间内的位移，T为相等时间间隔。
   2. 某段时间内的平均速度，等于该段时间的中间时刻的瞬时速度，即。
   3. 某段位移中点的瞬时速度等于初速度v₀和末速度v平方和一半的平方根，即v_s/2＝，其中S_n、S_n＋m分别表示第n段和第(n＋m)段相等时间内的位移，T为相等时间间隔。
   4. 某段时间内的平均速度，等于该段时间的中间时刻的瞬时速度，即。
   5. 某段位移中点的瞬时速度等于初速度v₀和末速度v平方和一半的平方根，即v_s/2＝
      。

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