如圖所示，長L=5m，高h=0.45m，質(zhì)量M=10kg的長方體木箱，在水平面上向右做直線運動，木箱上表面光滑，下表面與地面的動摩擦因數(shù)為μ=0.2．當(dāng)木箱的速度v0=3.6m/s時，立即對木箱施加一個方向水平向左的恒力F=50N，并同時將一個質(zhì)量m=1kg的小物塊輕放在距木箱右端0.5m處的P點（小物塊可視為質(zhì)點，放在P點時相對于地面的速度為零），經(jīng)過一段間小物塊脫離木箱落到地面．取g=10m/s2，求：
（1）從小物塊放在P點開始，木箱向右運動的最大距離；
（2）小物塊離開木箱時木箱的速度大�。�
（3）小物塊落地時離木箱右端的距離．

解：（1）小物塊放到木箱上后相對地面靜止．對木箱有
根據(jù)牛頓第二定律得：F+μ（M+m）g=Ma1
代入解得，a1=7.2 m/s2
木箱向右運動的最大距離=0.9m
（2）木箱向左運動時
對木箱有F-μ（M+m）g=Ma2
a2=2.8 m/s2
木箱左移x2=（0.5+0.9）m=1.4m時小物塊從右端掉下
由得
小物塊離開木箱時木箱的速度大小v2=2.8m/s
（3）小物塊離開木箱后
對木箱有F-μMg=Ma3
得到a3=3m/s2
小物塊離開木箱自由落體時間=0.3 s
小物塊落地時離木箱右端的距離=0.975m
答：
（1）從小物塊放在P點開始，木箱向右運動的最大距離為0.9m；
（2）小物塊離開木箱時木箱的速度大小為2.8m/s；
（3）小物塊落地時離木箱右端的距離為0.975m．
分析：（1）木箱先向右做勻減速運動，后向左做勻加速運動．根據(jù)牛頓第二定律求出木箱向右運動的加速度，當(dāng)速度減小到零時，木箱向右運動的距離達到最大，由運動學(xué)公式求出木箱向右運動的最大距離．
（2）根據(jù)牛頓第二定律求出木箱向左勻加速運動的加速度，由幾何關(guān)系確定出小物塊剛從木箱右端掉下時，木箱向左移動的位移，再由運動學(xué)公式求出小物塊離開木箱時木箱的速度大小；
（3）小物塊離開木箱做自由落體運動，由高度求出下落時間．根據(jù)牛頓第二定律和運動學(xué)公式結(jié)合小物塊落地時離木箱右端的距離．
點評：本題采用牛頓運動定律和運動學(xué)公式結(jié)合的方法求解，也可以根據(jù)動能定理求解木箱向右運動的最大距離：．
練習(xí)冊系列答案
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如圖所示，長L=0.5m的輕桿，其下端固定于O點，上端固定有質(zhì)量m=2kg的小球，它繞O點在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動，求下列情況下，小球通過最高點時桿對小球的力．（g=10m/s2）
（1）當(dāng)V=1m/s時，力的大小是多少？是拉力還是壓力？
（2）當(dāng)V=4m/s時，力的大小是多少？是拉力還是壓力？

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（1）球與木盒相遇后瞬間，兩者共同運動的速度；
（2）小木盒從傳送帶右端到左端的時間；
（3）小木盒從傳送帶右端到左端的過程中因木盒與傳送帶間的摩擦而產(chǎn)生的熱量．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，長L=5m，高h=0.45m，質(zhì)量M=10kg的長方體木箱，在水平面上向右做直線運動，木箱上表面光滑，下表面與地面的動摩擦因數(shù)為μ=0.2．當(dāng)木箱的速度v0=3.6m/s時，立即對木箱施加一個方向水平向左的恒力F=50N，并同時將一個質(zhì)量m=1kg的小物塊輕放在距木箱右端0.5m處的P點（小物塊可視為質(zhì)點，放在P點時相對于地面的速度為零），經(jīng)過一段間小物塊脫離木箱落到地面．取g=10m/s2，求：
（1）從小物塊放在P點開始，木箱向右運動的最大距離；
（2）小物塊離開木箱時木箱的速度大��；
（3）小物塊落地時離木箱右端的距離．

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科目：高中物理 來源：2012年山東省淄博市高考物理二模試卷（解析版） 題型：解答題

如圖所示，長L=5m，高h=0.45m，質(zhì)量M=10kg的長方體木箱，在水平面上向右做直線運動，木箱上表面光滑，下表面與地面的動摩擦因數(shù)為μ=0.2．當(dāng)木箱的速度v=3.6m/s時，立即對木箱施加一個方向水平向左的恒力F=50N，并同時將一個質(zhì)量m=1kg的小物塊輕放在距木箱右端0.5m處的P點（小物塊可視為質(zhì)點，放在P點時相對于地面的速度為零），經(jīng)過一段間小物塊脫離木箱落到地面．取g=10m/s2，求：
（1）從小物塊放在P點開始，木箱向右運動的最大距離；
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