解:(1)首先判断F的方向。假设没有水平恒力F,物体作减速运动的加速度大小为a0,物体从开始运动到静止需要的时间为t0。
μmg=ma0,a0=1m/s2 V=V0-a0t0,t0=6s>0.5s。
则物体在0.5s内以a0=1m/s2做匀减速运动的位移大小。
,x0=2.875m>2.5m。
说明力F向左
,a1=4m/s2。向左
F+f=ma1 F=12N
f=μmg VB=VA-a1t1 VB=4m/s
(2)由于F>f,先判断是在速度减小到0之前撤去力F,还是物体在反向加速阶段撤去力F。假设在速度减小到0时才撤去力F,则在这段时间内的位移大小为x1。
0-VB2=-2a1x1,x1=2m
x1+xAB=4.5m>3.75m
说明不可能在速度减小到零之前撤去力F
设从B点到速度为0所用时间为t2
0=VB-a1t2 t2=1.0s
反向加速阶段有:
F-f=ma2 a2=2m/s2
撤去力F向加速度大小a3=a0=1m/s2反向加速和滑行到停止总位移大小。
x2=2m-(3.75m-2.5m)=0.75m
设撤去力F时速度大小为V
V=1m/s V=a2t3 t3=0.5s
t=t1+t2+t3=2.0s。