题目内容
3．
如图所示，水平桌面上距离桌面右端O点s=2m处有一个质量m=1kg、可看作质点的小滑块，小滑块从静止开始在5N的水平恒力作用下向右运动，过O点时撤去水平恒力，滑块落地点为P，已知P点到O点的水平距离为0.8m，到O点的竖直高度为0.2m．g取10m/s2，空气阻力不计．求：（1）滑块与水平桌面间的动摩擦因数μ；
（2）若水平恒力的大小变为2N，为使滑块不飞出桌面，求水平恒力作用的最长时间．
分析 （1）根据平抛运动位移时间公式列式求出初速度，然后利用匀变速直线运动速度位移公式和牛顿第二定律求出滑块与水平桌面间的动摩擦因数μ；
（2）根据动能定理求出滑块匀加速运动的位移，然后根据牛顿第二定律和匀变速直线运动位移时间公式求出水平恒力作用的最长时间．
解答 解：（1）滑块过O点后做平抛运动，设初速度为v0，
在竖直方向上有：h=$\frac{1}{2}$gt2，
在水平方向上有：x=v0t，
由以上两式可解得：v0=4m/s，
小滑块从静止开始在水平恒力作用下向右做匀加速运动到O点，
由位移速度公式得，${v}_{0}^{2}$=2a1s，
由牛顿第二定律得，F1-μmg=ma1，
由以上两式可解得：μ=0.1．
（2）当水平恒力的大小变为F2=2N，设其作用的距离为s1，
由动能定理得，F2s1-μmgs=0，
代入数据可解得：s1=1m，
由牛顿第二定律得，F2-μmg=ma2，
代入数据可解得：a2=1m/s2，
由位移时间公式得，s1=$\frac{1}{2}$a2t′2，
代入数据可解得：t′=$\sqrt{2}$s．
答：（1）滑块与水平桌面间的动摩擦因数μ为0.1；
（2）水平恒力作用的最长时间为$\sqrt{2}$s．
点评 本题主要学生对平抛运动问题的规律、动能定理及匀变速直线运动规律的掌握和应用，弄清滑块在不同阶段的运动情况，熟练运用相关规律是解题的关键．
练习册系列答案
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18．一电动玩具小车在平直的路面上以初速度υ1开始加速行驶，经过时间t达到最大速度υ2，设此过程中牵引力功率恒为P，阻力大小恒定．根据以上条件可求出此过程中的物理量是（ ）
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8．下列说法中正确的是 （ ）
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15．
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体育馆内，一个乒乓球从乒乓桌边缘无初速地落下，桌边离地高度约为普通女生身高的一半，则其落地速度约为（ ）| A． | 1.1m/s | B． | 3.4m/s | C． | 4.3m/s | D． | 5.7m/s |
12．
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如图所示，一个物体在与水平面的夹角为θ的斜向上的拉力F的作用下，沿光滑水平面做匀加速直线运动，在物体通过距离S的过程中运动的时间为t，则（ ）| A． | 力F对物体做的功为FS | B． | 力F对物体做的功为FScosθ | ||
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13．
用一个速度为7.7×104m/s的中子轰击静止在匀强磁场中的锂核（核电荷数为3，质量数为6）发生核反应，生成α粒子及氚核，并放出E的能量．已知α粒子的速度大小为2×104m/s，方向与反应前的中子速度方向相同，如图所示，设质子质量与中子质量相等．（忽略该反应中由于碰撞和光子辐射而损失的能量）则（ ）
用一个速度为7.7×104m/s的中子轰击静止在匀强磁场中的锂核（核电荷数为3，质量数为6）发生核反应，生成α粒子及氚核，并放出E的能量．已知α粒子的速度大小为2×104m/s，方向与反应前的中子速度方向相同，如图所示，设质子质量与中子质量相等．（忽略该反应中由于碰撞和光子辐射而损失的能量）则（ ）| A． | 氚核的速度为1×103m/s，方向与反应前中子的速度方向相反 | |
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