．如圖所示，質(zhì)量為m的物體，在水平力F的作用下，沿傾角為α的粗糙斜面向上做勻速運(yùn)動(dòng)，斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，試求水平力的大�。�

圖4－1－15

【解析】：對(duì)物體受力分析并建立坐標(biāo)系，如圖所示：

由題意可得

Fcosα－mgsinα－f＝0

N－mgcosα－Fsinα＝0

f＝μN(yùn)

以上各式聯(lián)立解得F＝ mg.

(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(kāi)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(lái)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(jiàn)，物體經(jīng)5 s就停下，故6 s內(nèi)的位移[來(lái)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(kāi)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(jiàn)，物體經(jīng)5 s就停下，故6s內(nèi)的位移

x₂＝＝25 m.

一個(gè)物體靜置于光滑水平面上，外面扣一質(zhì)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(yùn)動(dòng)的v－t圖象呈周期性變化，如圖(2)所示．請(qǐng)據(jù)此求盒內(nèi)物體的質(zhì)量．

【解析】：設(shè)物體的質(zhì)量為m，t₀時(shí)刻受盒子碰撞獲得速度v，根據(jù)動(dòng)量守恒定律

Mv₀＝mv，①

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

mv＝mv²，②

聯(lián)立①②解得m＝M.

(也可通過(guò)圖象分析得出v₀＝v，結(jié)合動(dòng)量守恒，得出正確結(jié)果)

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

圖4－17

【解析】：風(fēng)箏平衡時(shí)受力分析如圖所示．取AB方向?yàn)?i>x軸、F方向?yàn)?i>y軸，建立直角坐標(biāo)系，將重力mg和拉力F_T正交分解，即能求出風(fēng)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.