如圖所示,在水平地面上有一只質(zhì)量為5.0kg的木箱,用大小為10N的水平力推著箱子從位置O由靜止開始沿直線向右運動,從某位置A開始,箱子的動能Ek隨位移s的變化情況如右面的圖象所示.重力加速度g取10m/s2
(1)求箱子與地面間的動摩擦因數(shù).
(2)位置O與位置A間的距離為多大?
(3)當(dāng)箱子運動到距A點s=10.0m的位置時,將施加在箱子上的推力反向,而保持推力的大小不變,求箱子繼續(xù)向右運動的最大距離d,和箱子回到位置A時的速度大。
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分析:(1)根據(jù)圖象中動能的變化,運用動能定理求出箱子與地面間的動摩擦因數(shù).
(2)根據(jù)A點的動能,運用動能定理求出位置O與位置A間的距離.
(3)根據(jù)動能定理求出箱子繼續(xù)向右運動的最大距離.再對返回的過程運用動能定理求出箱子回到位置A的速度大。
解答:解:(1)根據(jù)動能定理得,
Fs-μmgs=△EK
解得:μ=
Fs-△Ek
mgs
=
10×10-50
50×10
=0.1

(2)A點的動能為40J.
根據(jù)動能定理得,F(xiàn)s0-fs0=EkA-0
解得:s0=
EkA
F-f
=
40
10-0.1×50
m=8m

(3)對箱子施加上反向拉力后到速度為零這段過程運用動能定理,有:
-Fd-fd=0-EK
解得d=
EK
F+f
=
90
10+5
m=6m

對返回的過程運用動能定理,有:
F(s′+d)-f(s′+d)=
1
2
mvA2-0

代入數(shù)據(jù)解得:vA=4
2
m/s

答:(1)箱子與地面間的動摩擦因數(shù)為0.1.
(2)位置O與位置A間的距離為8m.
(3)箱子繼續(xù)向右運動的最大距離d為6m,箱子回到位置A時的速度大小為4
2
m/s
點評:本題過程較多,關(guān)鍵理清箱子的運動過程,選擇適當(dāng)?shù)难芯窟^程,運用動能定理進(jìn)行求解.
練習(xí)冊系列答案
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(2010?寶山區(qū)一模)如圖所示,在水平地面附近小球B以初速度v斜向上瞄準(zhǔn)另一小球A射出,恰巧在B球射出的同時,A球由靜止開始下落,不計空氣阻力.則兩球在空中運動的過程中( 。

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如圖所示,在水平地面MN上方空間存在一垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T的有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域,上邊界EF距離地面的高度為H.正方形金屬線框abcd的質(zhì)量m=0.02kg、邊長L=0.1m(L<H),總電阻R=0.2Ω,開始時線框在磁場上方,ab邊距離EF高度為h,然后由靜止開始自由下落,abcd始終在豎直平面內(nèi)且ab保持水平.線框從開始運動到ab邊剛要落地的過程中(g取10m/s2):
(1)若線框從h=0.45m處開始下落,求線框ab邊剛進(jìn)入磁場時的加速度;
(2)若要使線框勻速進(jìn)入磁場,求h的大;
(3)求在(2)的情況下,線框產(chǎn)生的焦耳熱Q和通過線框截面的電量q.

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如圖所示,在水平地面MN上方有一個粗糙絕緣平臺PQ,高度為h=1m平臺上方PR右側(cè)有水平向右的有界勻強(qiáng)電場,PR左側(cè)有豎直向上的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)大小均為E=1.1×l04N/C有一質(zhì)量m=1.0×10-3kg、電荷量為q=-2.0×10-6C的滑塊,放在距離平臺左端P點L=1.2m處,滑塊與平臺間的動摩擦因數(shù)u=0.2,現(xiàn)給滑塊水平向左的初速度v0=4m/s,取g=10m/s2,求:
(1)滑塊經(jīng)過P點時的速度;
(2)滑塊落地點到N點的距離.

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(2009?日照一模)如圖所示,在水平地面下埋著一條沿東西方向通有恒定電流的水平直導(dǎo)線.現(xiàn)用一串有靈敏電流計的閉合圓形檢測線圈檢測此通電直導(dǎo)線的位置.若不考慮地磁場的影響,檢測線圈在水平面內(nèi),從距直導(dǎo)線很遠(yuǎn)處的北邊移至距直導(dǎo)線很遠(yuǎn)處的南邊的過程中,俯視檢測線圈.下列說法正確的是( 。

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精英家教網(wǎng)如圖所示,在水平地面下有一條沿東西方向鋪設(shè)的水平直導(dǎo)線,導(dǎo)線中通有自東向西穩(wěn)定、強(qiáng)度較大的直流電流.現(xiàn)用一閉合的檢測線圈(線圈中串有靈敏電流計,圖中未畫出)檢測此通電直導(dǎo)線的位置,若不考慮地磁場的影響,在檢測線圈位于水平面內(nèi),從距直導(dǎo)線很遠(yuǎn)處由北向南沿水平地面通過導(dǎo)線的上方并移至距直導(dǎo)線很遠(yuǎn)處的過程中,俯視檢測線圈,其中的感應(yīng)電流的方向是:( 。

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