二、非選擇題

　　9.(2015年銀川模擬)放在水平地面上的一物塊，受到方向不變的水平推力F的作用，力F的大小與時間t的關(guān)系和物塊速度v與時間t的關(guān)系如圖K3-3-8所示.重力加速度g=10 m/s2.求：

　　圖K3-3-8

　　(1)物塊在運動過程中受到的滑動摩擦力大小;

　　(2)物塊在3～6 s中的加速度大小;

　　(3)物塊與地面間的動摩擦因數(shù).

　　【答案】(1)4 N　(2)2 m/s2　(3)0.4

　　【解析】(1)由v-t圖象可知，物塊在6～9 s內(nèi)做勻速直線運動，由F-t圖象知，6～9 s的推力F3=4 N

　　由平衡條件得：Ff=F3=4 N

　　(2)由v-t圖象可知，3～6 s內(nèi)物塊做勻加速直線運動，則：a=

　　解得：a=2 m/s2.

　　(3)在3～6 s內(nèi)，由牛頓第二定律得：

　　F2-Ff=ma

　　解得：m=1 kg

　　又有：Ff=μFN=μmg

　　解得：μ=0.4.

　　10.(2013年福建卷)質(zhì)量為M、長為L的桿水平放置，桿兩端A、B系著長為3L的不可伸長且光滑的柔軟輕繩，繩上套著一質(zhì)量為m的小鐵環(huán).已知重力加速度為g，不計空氣影響.

　　(1)現(xiàn)讓桿和環(huán)均靜止懸掛在空中，如圖K3-3-9甲，求繩中拉力的大小;

　　(2)若桿與環(huán)保持相對靜止，在空中沿AB方向水平向右做勻加速直線運動，此時環(huán)恰好懸于A端的正下方，如圖K3-3-9乙所示.

　　①求此狀態(tài)下桿的加速度大小a;

　�、跒楸３诌@種狀態(tài)需在桿上施加一個多大的外力，方向如何?

　　圖K3-3-9

　　【答案】(1)mg　(2)①g

　�、�(M+m)g　與水平方向成60°角斜向右上方

　　【解析】(1)如圖，設(shè)平衡時，繩中拉力為FT，

　　有2FTcos θ-mg=0

　　由圖知cos θ=

　　解得FT=mg.

　　(2)①此時，對小鐵環(huán)受力分析如圖所示，有

　　FT′sin θ′=ma

　　FT′+FT′cos θ′-mg=0

　　由圖知θ′=60°，

　　聯(lián)立解得a=g.

　　②設(shè)外力F與水平方向成α角，將桿和小鐵環(huán)當(dāng)成一個整體，其受力如圖所示，有

　　Fcos α=(M+m)a

　　Fsin α-(M+m)g=0

　　解得F=(M+m)g

　　tan α=(或α=60°).

　　11.如圖K3-3-10所示，水平傳送帶A、B兩端相距s=3.5 m，工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.1.工件滑上A端時的瞬時速度vA=4 m/s，達(dá)到B端時的瞬時速度設(shè)為vB.(g取10 m/s2)

　　圖K3-3-10(1)若傳送帶不動，vB多大?

　　(2)若傳送帶以速度v(勻速)逆時針轉(zhuǎn)動，vB多大?

　　(3)若傳送帶以速度v(勻速)順時針轉(zhuǎn)動，vB多大?

　　【答案】(1)3 m/s　(2)3 m/s　(3)見解析

　　【解析】(1)傳送帶不動，工件滑上傳送帶后，受到向左的滑動摩擦力Ff=μmg作用，工件向右做減速運動，初速度為vA，加速度大小為a=μg=1 m/s2，到達(dá)B端時的速度vB==3 m/s.

　　(2)傳送帶逆時針轉(zhuǎn)動時，工件滑上傳送帶后，受到向左的滑動摩擦力仍為Ff=μmg，工件向右做初速度為vA、加速度大小為a=μg=1 m/s2的減速運動，到達(dá)B端時的速度vB=3 m/s.

　　(3)傳送帶順時針轉(zhuǎn)動時，根據(jù)傳送帶速度v的大小，有下列5種情況：

　�、偃魐=vA，工件滑上傳送帶時，工件與傳送帶速度相同，均做勻速運動，工件到達(dá)B端時的速度vB=vA=4 m/s.

　�、谌魐≥，工件由A到B，全程做勻加速運動，到達(dá)B端時的速度vB== m/s.

　　③若>v>vA，工件由A到B，先做勻加速運動，當(dāng)速度增加到傳送帶速度v時，工件與傳送帶一起做勻速運動，速度相同，工件到達(dá)B端時的速度vB=v.

　�、苋魐≤時，工件由A到B，全程做勻減速運動，到達(dá)B端時的速度vB==3 m/s.

　　⑤若vA>v>，工件由A到B，先做勻減速運動，當(dāng)速度減小到傳送帶速度v時，工件與傳送帶一起做勻速運動，速度相同，工件到達(dá)B端時的速度vB=v.