Question

【題目】如圖所示，邊長為A，材料密度為的正方體物體，被夾在兩塊固定相向豎直放置的平板中間，現用力F推動物體從A點勻速向上運動，當達到B點后，撤去推力F，物體將上升到達最高點C。由于重力作用，物體回到A點時的速度為v，請你結合上述過程，解答下列問題。

（1）物體勻速上升時所受摩擦力的大小；

（2）請用已知量求出A點到C點距離的表達式。

Answer 1

【答案】（1）；（2）

【解析】

（1）由題意知，物體的邊長為A，則物體的體積為由密度公式可得，物體的質量

為

由重力公式可得，物體的重力為

當物體受到豎直向上的推力F時，物體沿夾板向上做勻速直線運動，故此時物體處于平衡狀態如解圖所示

則有

，

故物體所受的摩擦力大小為

；

（2）當物體沿夾板運動時，壓力不變，接觸面粗糙程度不變，故摩擦力不變當物體從C點運動到A點時，物體受到豎直向下的重力和豎直向上的摩擦力做功，且物體在C點由靜止開始運動，在A點時的速度為v，依據動能定理可得

，

解得

。