题目内容
如图所示,在光滑水平面AB上,水平恒力F推动质量为 m=1kg的物体从A点由静止开始作匀加速直线运动,物体到达 B点时撤去 F,接着又冲上光滑斜面(设经过B点前后速度大小不变),最高能到达C点。用速度传感器测量物体的瞬时速度,并在表格中记录了部分测量数据。求:(g取10m/s2)
t/s | 0.0 | 0.2 | 0.4 | … | 2.2 | 2.4 | 2.6 | … |
v/m??s-1 | 0.0 | 0.4 | 0.8 | … | 3.0 | 2.0 | 1.0 | … |
(1)恒力F 的大小;
(2)斜面的倾角;
(3)若撤去推力F,在A处给物体一个水平向左的初速度,恰能使物体运动到C点,求此初速度的大小。
(1)2N (2) (3)5.6m/s
解析:
(1)物体从 A 到 B 过程中:
∴ F=ma1=2N
(2)物体从 B 到 C 过程中:
∴
(3)当物体在推力F的作用下在AB间运动时,设AB间的距离为S,通过AB时间的t,通过B点时的速度为vB,根据表中提供的数据,在0~2.6s时间段内:
当物体在水平面上运动时
当物体在斜面上运动时
解得
又
给物体一个初速度时物体恰能运动到C点,由于斜面光滑,则物体通过B点的速度仍为,根据动能定理:
解得
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