Question

6．用F=100N的水平恒力拉質(zhì)量m=20kg的小木箱，使木箱在水平地面上由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，如圖所示．已知木箱與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.40，重力加速度g=10m/s²．求：
（1）木箱的加速度a的大�。�
（2）木箱運(yùn)動(dòng)2.0s時(shí)，它的速度v的大��；
（3）從靜止開始到木箱運(yùn)動(dòng)2.0s的過程中，水平恒力F對(duì)木箱做的功W．

Answer 1

分析 （1）首先對(duì)木箱進(jìn)行受力分析求得合外力，然后由牛頓第二定律求得加速度；
（2）根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)的速度公式求取速度；
（3）根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)的位移公式求取位移，再由功的定義式求功．

解答 解：（1）木箱受到的合外力為F-f=F-μmg=20N，那么由牛頓第二定律可得：a=1m/s²；
（2）木箱由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故木箱運(yùn)動(dòng)2.0s時(shí)，它的速度為：v=at=2m/s；
（3）木箱由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故木箱運(yùn)動(dòng)2.0s時(shí)，它的位移為：$s=\frac{1}{2}a{t}^{2}=2m$；
故從靜止開始到木箱運(yùn)動(dòng)2.0s的過程中，水平恒力F對(duì)木箱做的功為：W=Fs=200J；
答：（1）木箱的加速度a的大小為1m/s²；
（2）木箱運(yùn)動(dòng)2.0s時(shí)，它的速度v的大小為2m/s；
（3）從靜止開始到木箱運(yùn)動(dòng)2.0s的過程中，水平恒力F對(duì)木箱做的功W為200J．

點(diǎn)評(píng) 經(jīng)典力學(xué)問題一般先對(duì)物體進(jìn)行受力分析，求得合外力及運(yùn)動(dòng)過程做功情況，然后根據(jù)牛頓定律、動(dòng)能定理及幾何關(guān)系求解．