(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.

物體從離地面45 m高處做自由落體運(yùn)動(dòng)(g取10 m/s²)，則下列選項(xiàng)中正確的是(　　)

A．物體運(yùn)動(dòng)3 s后落地

B．物體落地時(shí)的速度大小為30 m/s

C．物體在落地前最后1 s內(nèi)的位移為25 m

D．物體在整個(gè)下落過程中的平均速度為20 m/s

【解析】：選ABC.由h＝gt²得t＝＝3 s

Δh＝gt－gt＝25 m，v＝gt＝30 m/s

＝＝ m/s＝15 m/s.則A、B、C正確．

(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.

．做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的列車出站時(shí)，車頭經(jīng)過站臺(tái)時(shí)的速度為1 m/s，車尾經(jīng)過站臺(tái)時(shí)的速度為7 m/s，則車身的中部經(jīng)過站臺(tái)時(shí)的速度為(　　)

A．3.5 m/s                                  B．4.0 m/s

C．5 m/s                                     D．5.5 m/s

【解析】：選C.由v＝得車身的中部經(jīng)過站臺(tái)的速度為 ＝5 m/s，所以選C.

一個(gè)做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體，它在第1 s末，第2 s末，第3 s末的瞬時(shí)速度之比是(　　)

A．1∶1∶1                                 B．1∶2∶3

C．1²∶2²∶3²                                D．1∶3∶5

【解析】：選B.由v＝at得v₁∶v₂∶v₃＝at₁∶at₂∶at₃＝1∶2∶3，故選項(xiàng)B正確．