解题思路:(1)撤去拉力前,根据牛顿第二定律求出物块的加速度;(2)根据位移时间公式和速度时间公式求出拉力作用下2s内的位移和2s末的速度,再根据牛顿第二定律撤去拉力后的加速度,结合速度位移公式求出物块离开桌面边缘B点时的速度大小.(3)物块离开平台后做平抛运动,根据高度求出运动的时间,结合初速度和时间求出水平位移.
(1)根据牛顿第二定律得:a=
F−μmg
m=
10−0.3×20
2m/s2=2m/s2;
(2)根据位移时间公式得,2s内的位移为:x=
1
2at2=
1
2×2×4m=4m,
2s末的速度为:v=at=2×2m/s=4m/s;
撤去拉力后的加速度为:a′=μg=3m/s2,
则匀减速运动的位移为:x′=s-x=6-4m=2m,
根据vB2−v2=2ax′得:vB=
v2+2ax′=
16−2×3×2m/s=2m/s.
(3)根据h=
1
2gt2得:t=
2h
g=
2×1.25
10s=0.5s
则物块落地点距桌面边缘B点的水平距离为:x″=vBt=2×0.5m=1m.
答:(1)撤去水平拉力前物块加速度的大小为2m/s2;
(2)物块离开桌面边缘B点时速度的大小为2m/s;
(3)物块落地点距桌面边缘B点的水平距离为1m.
点评:
本题考点: 牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系.
考点点评: 本题考查了平抛运动、匀变速运动、牛顿第二定律的综合运用,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁.