(12分)如圖所示，質(zhì)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(yùn)動(dòng)．物體與水平地面間的動(dòng)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(nèi)的位移；[來源:學(xué)+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(yùn)動(dòng)多遠(yuǎn)？(g取10 m/s²)

【解析】：(1)物體在前10 s內(nèi)受四個(gè)力：重力mg、支持力N、拉力F及滑動(dòng)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＝μN(yùn)③

聯(lián)立解得

a₁＝＝ m/s²＝1 m/s²

由位移公式求出前10 s內(nèi)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(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)最長(zhǎng)能運(yùn)動(dòng)多長(zhǎng)時(shí)間，設(shè)最長(zhǎng)還能運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t′

t′＝＝ s＝5 s.

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

x₂＝＝25 m.

(12分)如圖所示，質(zhì)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(yùn)動(dòng)．物體與水平地面間的動(dòng)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(nèi)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(yùn)動(dòng)多遠(yuǎn)？(g取10 m/s²)

【解析】：(1)物體在前10s內(nèi)受四個(gè)力：重力mg、支持力N、拉力F及滑動(dòng)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＝μN(yùn)③

聯(lián)立解得

a₁＝＝ m/s²＝1 m/s²

由位移公式求出前10 s內(nèi)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(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)最長(zhǎng)能運(yùn)動(dòng)多長(zhǎng)時(shí)間，設(shè)最長(zhǎng)還能運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t′

t′＝＝ s＝5 s.

可見，物體經(jīng)5 s就停下，故6s內(nèi)的位移

x₂＝＝25 m.

(9分)如圖甲所示，完全相同的A、B兩物體放在水平面上，與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ＝0.2，每個(gè)物體重G＝10 N，設(shè)物體A、B與水平面間的最大靜摩擦力均為f_m＝2.5 N，若對(duì)A施加一個(gè)向右的由零均勻增大到6 N的水平推力F，請(qǐng)將A所受到的摩擦力隨水平推力F的變化情況在圖乙中表示出來．(要求寫出作圖過程)

圖2－16

【解析】：(1)當(dāng)推力F由0均勻增大到2.5 N時(shí)，A、B均未動(dòng)，f_A由0均勻增大到2.5 N，

(2)當(dāng)推力F由2.5 N增大到5 N時(shí)．f_A＝2.5 N，

(3)當(dāng)推力F由5 N增大到6 N時(shí)，A處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：f_A＝μG＝2 N.

．在牛頓第二定律F＝kma中有關(guān)比例系數(shù)k的下列說法中正確的是(　　)

A．在任何情況下都等于1

B．k的數(shù)值是由質(zhì)量、加速度和力的大小決定的

C．k的數(shù)值是由質(zhì)量、加速度和力的單位決定的

D．在任何單位制中，k都等于1

【解析】：選C.在F＝kma中，k的數(shù)值是由F、m、a三者的單位決定的，如果m的單位用kg，a的單位用m/s²，力的單位用N，則可使k＝1，故只有C正確．

(9分)如圖甲所示，完全相同的A、B兩物體放在水平面上，與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ＝0.2，每個(gè)物體重G＝10 N，設(shè)物體A、B與水平面間的最大靜摩擦力均為f_m＝2.5N，若對(duì)A施加一個(gè)向右的由零均勻增大到6 N的水平推力F，請(qǐng)將A所受到的摩擦力隨水平推力F的變化情況在圖乙中表示出來．(要求寫出作圖過程)

圖2－16

【解析】：(1)當(dāng)推力F由0均勻增大到2.5 N時(shí)，A、B均未動(dòng)，f_A由0均勻增大到2.5 N，

(2)當(dāng)推力F由2.5 N增大到5 N時(shí)．f_A＝2.5 N，

(3)當(dāng)推力F由5 N增大到6 N時(shí)，A處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：f_A＝μG＝2 N.