(12分)如圖所示，質量為5 kg的物塊在水平拉力F＝15 N的作用下，從靜止開始向右運動．物體與水平地面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2.求：

圖3－17

(1)在力F的作用下，物體在前10 s內的位移；[來源:學+科+網(wǎng)]

(2)在t＝10 s末立即撤去力F，再經(jīng)6 s物體還能運動多遠？(g取10 m/s²)

【解析】：(1)物體在前10 s內受四個力：重力mg、支持力N、拉力F及滑動摩擦力f，如圖所示．

根據(jù)牛頓第二定律有

N－mg＝0①

F－f＝ma₁②

又f＝μN③

聯(lián)立解得

a₁＝＝ m/s²＝1 m/s²

由位移公式求出前10 s內的位移為

x₁＝a₁t²＝×1×10² m＝50 m.

(2)物體在10 s末的速度

v₁＝a₁t＝1×10 m/s＝10 m/s

10 s后物體做勻減速直線運動，其加速度大小為a₂＝＝μg＝0.2×10 m/s²＝2 m/s²

要考慮物體做勻減速運動最長能運動多長時間，設最長還能運動的時間為t′

t′＝＝ s＝5 s.

可見，物體經(jīng)5 s就停下，故6 s內的位移[來源:Zxxk.Com]

x₂＝＝25 m.

(12分)如圖所示，質量為5 kg的物塊在水平拉力F＝15 N的作用下，從靜止開始向右運動．物體與水平地面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2.求：

圖3－17

(1)在力F的作用下，物體在前10 s內的位移；

(2)在t＝10 s末立即撤去力F，再經(jīng)6 s物體還能運動多遠？(g取10 m/s²)

【解析】：(1)物體在前10s內受四個力：重力mg、支持力N、拉力F及滑動摩擦力f，如圖所示．

根據(jù)牛頓第二定律有

N－mg＝0①

F－f＝ma₁②

又f＝μN③

聯(lián)立解得

a₁＝＝ m/s²＝1 m/s²

由位移公式求出前10 s內的位移為

x₁＝a₁t²＝×1×10² m＝50 m.

(2)物體在10 s末的速度

v₁＝a₁t＝1×10 m/s＝10 m/s

10 s后物體做勻減速直線運動，其加速度大小為a₂＝＝μg＝0.2×10 m/s²＝2m/s²

要考慮物體做勻減速運動最長能運動多長時間，設最長還能運動的時間為t′

t′＝＝ s＝5 s.

可見，物體經(jīng)5 s就停下，故6s內的位移

x₂＝＝25 m.

一個物體靜置于光滑水平面上，外面扣一質量為M的盒子，如圖(1)所示．現(xiàn)給盒子一初速度v₀，此后，盒子運動的v－t圖象呈周期性變化，如圖(2)所示．請據(jù)此求盒內物體的質量．

【解析】：設物體的質量為m，t₀時刻受盒子碰撞獲得速度v，根據(jù)動量守恒定律

Mv₀＝mv，①

3t₀時刻物體與盒子右壁碰撞使盒子速度又變?yōu)?i>v₀，說明碰撞是彈性碰撞

mv＝mv²，②

聯(lián)立①②解得m＝M.

(也可通過圖象分析得出v₀＝v，結合動量守恒，得出正確結果)

(9分)風箏是借助于均勻的風對其的作用力和牽線對其的拉力，才得以在空中處于平衡狀態(tài)的．如圖所示，若風箏平面與水平方向成30°，與牽線成53°，風箏的質量為300 g，求風對風箏的作用力的大�。�(設風對風箏的作用力與風箏平面相垂直)

圖4－17

【解析】：風箏平衡時受力分析如圖所示．取AB方向為x軸、F方向為y軸，建立直角坐標系，將重力mg和拉力F_T正交分解，即能求出風力F的大�。�

在x方向上有：Tcos53°＝mgsin30°

在y方向上有：F＝Tsin53°＋mgcos30°

聯(lián)立解得F＝(2＋1.5)N≈4.6 N.

一個物體靜置于光滑水平面上，外面扣一質量為M的盒子，如圖(1)所示．現(xiàn)給盒子一初速度v₀，此后，盒子運動的v－t圖象呈周期性變化，如圖(2)所示．請據(jù)此求盒內物體的質量．

【解析】：設物體的質量為m，t₀時刻受盒子碰撞獲得速度v，根據(jù)動量守恒定律

Mv₀＝mv，①

3t₀時刻物體與盒子右壁碰撞使盒子速度又變?yōu)?i>v₀，說明碰撞是彈性碰撞

mv＝mv²，②

聯(lián)立①②解得m＝M.

(也可通過圖象分析得出v₀＝v，結合動量守恒，得出正確結果)