10.C5、E2、F1 [2013·天津卷] 质量为m=4 kg的小物块静止于水平地面上的A点,现用F=10 N的水平恒力拉动物块一段时间后撤去,物块继续滑动一段位移停在B点,A、B两点相距x=20 m,物块与地面间的动摩擦因数μ=0.2,g取10 m/s2,求:
(1)物块在力F作用过程发生位移x1的大小;
(2)撤去力F后物块继续滑动的时间t.
10.[解析] (1)设物块受到的滑动摩擦力为F1,则
F1= μmg①
根据动能定理,对物块由A到B整个过程,有
Fx1-F1x=0②
代入数据,解得
x1=16 m③
(2)设刚撤去力F时物块的速度为v,此后物块的加速度为a,滑动的位移为x2,则
x2 =x-x1④
由牛顿第二定律得
a=⑤
由匀变速直线运动公式得
v2=2ax2⑥
以物块运动的方向为正方向,由动量定理,得
-F1t=0-mv⑦
代入数据,解得
t=2 s⑧