题目内容

13.如图所示,质量为1千克的物体放在水平面上,它与水平面间的动摩擦因数为μ=0.5,对物体施加一个大小为F=10N,方向与水平成37°角的外力作用,使物体由静止开始沿水平面运动,经过5s撤去力F,则撤去外力F后再经过4s时物体的速度多大?(g=10m/s2

分析 对物体受力分析,根据牛顿第二定律求出物体的加速度,根据速度时间公式求出5s末的速度.
撤去拉力后,根据牛顿第二定律求出加速度的大小,判断物体的状态,确定其速度.

解答 解:F撤去前,根据牛顿第二定律得物体的加速度为:
 a=$\frac{Fcos37°-μ(mg-Fsin37°)}{m}$=$\frac{10×0.8-0.5×(10-10×0.6)}{1}$=6m/s2
5s末的速度为:v=at=6×5m/s=30m/s.
撤去F后物体的加速度大小为:a′=$\frac{μmg}{m}$=μg=5m/s2
物体还能滑行的时间为:t0=$\frac{v}{a′}$=$\frac{30}{5}$=6s.
则撤去外力F后再经过4s时物体的速度为 v′=v-at′=30-5×5=5m/s
答:撤去外力F后再经过4s时物体的速度为5m/s.

点评 本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合运用,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁,注意撤去拉力后摩擦力大小发生变化,动摩擦因数不变,.

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