题目内容
如图所示,在动摩擦因数μ=0.2的水平面AB上,水平恒力F (F大小未知)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(g取10m/s2)。
小题1:求出物体到达B点时的速度和时间;
小题2:若撤去推力F,在A处给物体一个水平向左的初速度v0,恰能使物体运动到C点,求此初速度v0的大小。![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/201408241250067142359.png)
t/s | 0.0 | 0.2 | 0.4 | … | 2.2 | 2.4 | 2.6 | … |
v/(m/s) | 0.0 | 0.4 | 0.8 | … | 3.0 | 2.0 | 1.0 | … |
小题1:求出物体到达B点时的速度和时间;
小题2:若撤去推力F,在A处给物体一个水平向左的初速度v0,恰能使物体运动到C点,求此初速度v0的大小。
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/201408241250067142359.png)
小题1:4m/s 2s
小题2:
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824125006808440.png)
:(1)根据a=
可知:物体在水平面上的加速度大小为:a1=
=2m/s2
物体在斜面上的加速度大小为:a2=
=-5m/s2,负号表示与速度方向相反.
设物体到达B点时的时间为t,则有:达到B点时的速度为:vB=a1t ①
当时间t′=2.4s时,物体已经在斜面上,此时有:vt=vB-a2(t′-t)②
联立①②带入数据解得:4m/s,2s.故物体到达B点时的速度为4m/s,时间为2s.
(2)根据(1)问有:sAB=
① sBC=
②
在水平面上撤去F时,根据功能关系有:mgμsAB+ma2sBC=
m
③
联立①②③解得:v0=4
m/s.故物体的初速度为:v0=4
m/s.
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824125006964486.png)
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824125006979541.png)
物体在斜面上的加速度大小为:a2=
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824125006964486.png)
设物体到达B点时的时间为t,则有:达到B点时的速度为:vB=a1t ①
当时间t′=2.4s时,物体已经在斜面上,此时有:vt=vB-a2(t′-t)②
联立①②带入数据解得:4m/s,2s.故物体到达B点时的速度为4m/s,时间为2s.
(2)根据(1)问有:sAB=
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824125007042549.png)
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824125007057538.png)
在水平面上撤去F时,根据功能关系有:mgμsAB+ma2sBC=
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824125007167338.png)
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824125007182378.png)
联立①②③解得:v0=4
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824125007198344.png)
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824125007198344.png)
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
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