Question

8．如圖所示，質(zhì)量m=2kg的物體A在水平恒立F=20N的作用下由靜止開(kāi)始沿水平面向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)在物體A的正上方相距h=20m高處，有一物體B正以初速度v₀水平向右方向拋出．在物體A發(fā)生了s=10m位移時(shí)恰好被B物體擊中，取g=10m/s²，試求：
（1）物體B拋出時(shí)的初速度v₀的大小；
（2）物體A剛被物體B相擊時(shí)的速度v的大小；
（3）地面對(duì)A物體的摩擦力f的大小．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)高度求出平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，結(jié)合水平位移和時(shí)間求出初速度．
（2）根據(jù)位移時(shí)間公式求出物體A的加速度，結(jié)合速度時(shí)間公式求出A的速度．
（3）根據(jù)A的加速度，結(jié)合牛頓第二定律求出摩擦力的大小．

解答 解：（1）根據(jù)h=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$得，物體B的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}=\sqrt{\frac{2×20}{10}}s=2s$，
則物體B拋出時(shí)的初速度${v}_{0}=\frac{s}{t}=\frac{10}{2}m/s=5m/s$．
（2）對(duì)A，根據(jù)$s=\frac{1}{2}a{t}^{2}$得，A的加速度a=$\frac{2s}{{t}^{2}}=\frac{2×10}{4}m/{s}^{2}=5m/{s}^{2}$，
則A的速度v=at=5×2m/s=10m/s．
（3）根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)-f=ma，
解得f=F-ma=20-2×5N=10N．
答：（1）物體B拋出時(shí)的初速度v₀的大小為5m/s；
（2）物體A剛被物體B相擊時(shí)的速度v的大小為10m/s；
（3）地面對(duì)A物體的董摩擦力f的大小為10N．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了平拋運(yùn)動(dòng)和牛頓第二定律的基本運(yùn)用，知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式靈活求解．