Question

7．如圖所示，水平恒力F=20N，把質量m=1kg的木塊壓在豎直墻上，木塊離地面的高度H=9m．木塊從靜止開始向下做勻加速運動，經過3s到達地面．（g=10m/s²）求：
（1）木塊下滑的加速度a的大小以及到達地面時的速度；
（2）木塊與墻壁之間的動摩擦因數．

Answer 1

分析 （1）由位移的公式可求得加速度，再由速度公式可求得達到地面的速度；
（2）對物體受力分析，由牛頓第二定律及摩擦力公式聯立可求得動摩擦因數．

解答 解：（1）由H=$\frac{1}{2}$at²得
a=$\frac{2H}{{t}^{2}}$=$\frac{2×9}{9}$=2m/s²．
達到地面的速度v=at=2×3=6 m/s   
（2）木塊受力分析如圖所示，
根據牛頓第二定律有
mg-f=ma，
又f=μN，
N=F 
解得
μ=$\frac{m（g-a）}{F}$=$\frac{1×（10-2）}{20}$=0.4   
答：
（1）木塊下滑的加速度a的大小為2m/s²；到達地面時的速度為6m/s；
（2）木塊與墻壁之間的動摩擦因數為0.4．

點評 本題考查牛頓第二定律及運動學公式的應用，要注意正確受力分析，明確壓力不是物體的重力．