Question

某同學(xué)在探究木箱與水平地面之間的摩擦情況時(shí)，做了如下實(shí)驗(yàn)：在水平地面上將木箱由靜止開始從位置A推至另一位置B．當(dāng)他用200N的水平恒力推術(shù)箱時(shí)，經(jīng)10s的時(shí)間木箱被推到B點(diǎn)；當(dāng)他用5OON的水平恒力推本箱時(shí)，經(jīng)5S的時(shí)間就可將木箱推到B點(diǎn)．則
（1）若該同學(xué)用600N的水平恒力推木箱，經(jīng)多少時(shí)間可將術(shù)箱推到B點(diǎn)？
（2）若該同學(xué)用600N的水平恒力推木箱，至少要作用多少時(shí)間木箱可滑到B點(diǎn)？

Answer 1

解：（1）設(shè)AB間的距離為s，三個(gè)過程的加速度分別為a₁、a₂、a₃．
則有
s==
s==
s==
代入數(shù)據(jù)解得，μmg=100N，t₃=2s
（2）設(shè)F至少作用時(shí)間為t，然后物體勻減速滑行至B點(diǎn)．則
s=+=
代入解得，t=
答：
（1）若該同學(xué)用600N的水平恒力推木箱，經(jīng)2s時(shí)間可將術(shù)箱推到B點(diǎn)．
（2）若該同學(xué)用600N的水平恒力推木箱，至少要作用時(shí)間木箱可滑到B點(diǎn)．
分析：（1）木箱在推力作用下均做勻加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)位移公式結(jié)合可列出三種情況下位移與時(shí)間的表達(dá)式，聯(lián)立即可求出用600N的水平恒力推木箱所用時(shí)間；
（2）若該同學(xué)用600N的水平恒力推木箱，先使木箱做勻加速運(yùn)動(dòng)，撤去推力后木箱滑行到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為零時(shí)，推力作用時(shí)間最短，根據(jù)兩個(gè)過程的總位移與第1問相等，由牛頓第二定律和位移公式分別列出兩個(gè)過程的位移，根據(jù)位移之和求出力作用的時(shí)間．
點(diǎn)評(píng)：本題有四種運(yùn)動(dòng)情況，抓住各過程中摩擦力大小相等是關(guān)鍵．第2問，還要分析兩個(gè)過程之間位移關(guān)系和速度關(guān)系．