(12分)如图所示，质量为5 kg的物块在水平拉力F＝15 N的作用下，从静止开始向右运动．物体与水平地面间的动摩擦因数μ＝0.2.求：

图3－17

(1)在力F的作用下，物体在前10 s内的位移；[来源:学+科+网]

(2)在t＝10 s末立即撤去力F，再经6 s物体还能运动多远？(g取10 m/s²)

【解析】：(1)物体在前10 s内受四个力：重力mg、支持力N、拉力F及滑动摩擦力f，如图所示．

根据牛顿第二定律有

N－mg＝0①

F－f＝ma₁②

又f＝μN③

联立解得

a₁＝＝ m/s²＝1 m/s²

由位移公式求出前10 s内的位移为

x₁＝a₁t²＝×1×10² m＝50 m.

(2)物体在10 s末的速度

v₁＝a₁t＝1×10 m/s＝10 m/s

10 s后物体做匀减速直线运动，其加速度大小为a₂＝＝μg＝0.2×10 m/s²＝2 m/s²

要考虑物体做匀减速运动最长能运动多长时间，设最长还能运动的时间为t′

t′＝＝ s＝5 s.

可见，物体经5 s就停下，故6 s内的位移[来源:Zxxk.Com]

x₂＝＝25 m.

(12分)如图所示，质量为5 kg的物块在水平拉力F＝15 N的作用下，从静止开始向右运动．物体与水平地面间的动摩擦因数μ＝0.2.求：

图3－17

(1)在力F的作用下，物体在前10 s内的位移；

(2)在t＝10 s末立即撤去力F，再经6 s物体还能运动多远？(g取10 m/s²)

【解析】：(1)物体在前10s内受四个力：重力mg、支持力N、拉力F及滑动摩擦力f，如图所示．

根据牛顿第二定律有

N－mg＝0①

F－f＝ma₁②

又f＝μN③

联立解得

a₁＝＝ m/s²＝1 m/s²

由位移公式求出前10 s内的位移为

x₁＝a₁t²＝×1×10² m＝50 m.

(2)物体在10 s末的速度

v₁＝a₁t＝1×10 m/s＝10 m/s

10 s后物体做匀减速直线运动，其加速度大小为a₂＝＝μg＝0.2×10 m/s²＝2m/s²

要考虑物体做匀减速运动最长能运动多长时间，设最长还能运动的时间为t′

t′＝＝ s＝5 s.

可见，物体经5 s就停下，故6s内的位移

x₂＝＝25 m.

一个物体静置于光滑水平面上，外面扣一质量为M的盒子，如图(1)所示．现给盒子一初速度v₀，此后，盒子运动的v－t图象呈周期性变化，如图(2)所示．请据此求盒内物体的质量．

【解析】：设物体的质量为m，t₀时刻受盒子碰撞获得速度v，根据动量守恒定律

Mv₀＝mv，①

3t₀时刻物体与盒子右壁碰撞使盒子速度又变为v₀，说明碰撞是弹性碰撞

mv＝mv²，②

联立①②解得m＝M.

(也可通过图象分析得出v₀＝v，结合动量守恒，得出正确结果)

(9分)风筝是借助于均匀的风对其的作用力和牵线对其的拉力，才得以在空中处于平衡状态的．如图所示，若风筝平面与水平方向成30°，与牵线成53°，风筝的质量为300 g，求风对风筝的作用力的大小．(设风对风筝的作用力与风筝平面相垂直)

图4－17

【解析】：风筝平衡时受力分析如图所示．取AB方向为x轴、F方向为y轴，建立直角坐标系，将重力mg和拉力F_T正交分解，即能求出风力F的大小．

在x方向上有：Tcos53°＝mgsin30°

在y方向上有：F＝Tsin53°＋mgcos30°

联立解得F＝(2＋1.5)N≈4.6 N.

一个物体静置于光滑水平面上，外面扣一质量为M的盒子，如图(1)所示．现给盒子一初速度v₀，此后，盒子运动的v－t图象呈周期性变化，如图(2)所示．请据此求盒内物体的质量．

【解析】：设物体的质量为m，t₀时刻受盒子碰撞获得速度v，根据动量守恒定律

Mv₀＝mv，①

3t₀时刻物体与盒子右壁碰撞使盒子速度又变为v₀，说明碰撞是弹性碰撞

mv＝mv²，②

联立①②解得m＝M.

(也可通过图象分析得出v₀＝v，结合动量守恒，得出正确结果)