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如图16甲所示，质量m＝2 kg的物体在水平面上向右做直线运动。过a点时给物体作用一个水平向左的恒力F并开始计时，选水平向右为速度的正方向，通过速度传感器测出物体的瞬时速度，所得v－t图象如图乙所示。取重力加速度g＝10 m/s2。求：

(1)力F的大小和物体与水平面间的动摩擦因数μ；

(2)10 s末物体离a点的距离。

图16

解析：(1)设物体向右做匀减速直线运动的加速度为a1，则由v－t图得a1＝2 m/s2①

根据牛顿第二定律，有F＋μmg＝ma1②

设物体向左做匀加速直线运动的加速度为a2，则由v－t图得

a2＝1 m/s2③

根据牛顿第二定律，有F－μmg＝ma2④

解①②③④得：F＝3 N　μ＝0.05

(2)设10 s末物体离a点的距离为d，d应为v－t图与横轴所围的面积，则：d＝×4×8 m－×6×6 m＝－2 m，负号表示物体在a点以左。

答案：(1)3 N　0.05　(2)在a点左侧，离a点2 m

练习册系列答案
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（08年茂名市二模）(17分)如图16甲所示是某人设计的一种振动发电装置，它的结构是一个套在辐向形永久磁铁槽中的半径为r＝0.1m、匝数n＝20的线圈，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布(其右视图如图16乙所示)。在线圈所在位置磁感应强度B的大小均为0.2T，线圈的电阻为1.5Ω，它的引出线接有质量为0.01kg、电阻为0.5Ω的金属棒MN，MN置于倾角为300的光滑导轨上，导轨宽度为0.25m。外力推动线圈框架的P端，使线圈沿轴线做往复运动，便有电流通过MN。当线圈向右的位移x随时间t变化的规律如图16丙所示时(x取向右为正)，g=10m/s2。求：

   

(1)若MN固定不动，流过它的电流大小和方向？

(2)若MN可自由滑动，至少要加多大的匀强磁场才能使MN保持静止，并在图16丁中画出磁感应强度随时间变化的图像；

(3)发电机的输出功率。

(15分)如图16甲所示，水平传送带的长度L＝6 m，皮带轮以速度v顺时针匀速转动，现在一质量为1 kg的小物块(可视为质点)以水平速度v0从A点滑上传送带，越过B点后做平抛运动，其水平位移为x，保持物块的初速度v0不变，多次改变皮带轮的速度v依次测量水平位移x，得到如图16乙所示的x－v图象．

(1)当0＜v≤1 m/s时，物块在A、B之间做什么运动？当v≥7 m/s时，物块在A、B之间做什么运动？
(2)物块的初速度v0多大？

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 (1)当0＜v≤1 m/s时，物块在A、B之间做什么运动？当v≥7 m/s时，物块在A、B之间做什么运动？

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（9分）冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目，由于它的形状像水壶而得名，如图15所示。冰壶比赛自1998年被列入冬奥会之后，就成为了越来越普遍的运动项目之一。2010年2月27日在第21届冬奥会上，中国女子冰壶队首次参加冬奥会，获得了铜牌，取得了这个项目的零的突破，令世人瞩目。

冰壶比赛的场地如图16甲所示。冰道的左端有一个发球区，运动员在发球区边沿的投掷线MN将冰壶以一定的初速度掷出，使冰壶沿着冰道的中心线PO滑行，冰道的右端有一圆形的营垒。以场地上冰壶最终静止时距离营垒圆心O的远近决定胜负。比赛时，为使冰壶滑行得更远，运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小。当对手的冰壶停止在营垒内时，可以用掷出的冰壶与对手的冰壶撞击，使对手的冰壶滑出营垒区。已知冰壶的质量为20kg，营垒的半径为1.8m。设冰壶与冰面间的动摩擦因数μ1=0.008，用毛刷擦冰面后动摩擦因数减小至μ2=0.004。在某次比赛中，若冰壶在发球区受到运动员沿中心线方向推力作用的时间t=10s，使冰壶A在投掷线中点处以v0=2.0m/s的速度沿中心线PO滑出。设冰壶之间的碰撞时间极短，且无机械能损失，不计冰壶自身的大小，g取10m/s2。

（1）冰壶在发球区受到运动员沿中心线方向作用的冲量大小为多少？

（2）若不用毛刷擦冰面，则冰壶停止的位置距离营垒圆心O点多远？

（3）如果在中心线PO上已经静止着一个冰壶B，如图16乙所示，冰壶B距圆心O的距离为0.9m，若要使冰壶A能够沿中心线PO将B撞出营垒区，则运动员用毛刷擦冰面的长度至少为多少？

图15
 
 

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