题目内容

(2011?安庆模拟)如图所示,小物体的质量为m=2kg,AB=BC=1.3m,物体与AB,BC间的动摩擦因素u=0.2.今用一与水平方向成37°的恒力F作用于物体,让物体从静止出发,运动到C点时物体的速度恰好为零(忽略物体在B点处的机械能损失,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)力F多大?
(2)从A运动到C的时间多长?
分析:(1)设物体在平面上的加速度为a1.在斜面上的加速度为a2,根据匀变速直线运动位移速度公式求出两个加速度的关系,再根据牛顿第二定律列式即可求解;
(2)先根据牛顿第二定律求出在AB上运动的加速度,进而求出在AB上运动的时间,而在AC上运动的时间和AB上运动的时间,所以总时间为在AB上运动时间的两倍.
解答:解:(1)设物体在平面上的加速度为a1.在斜面上的加速度为a2
由运动学公式有
xAB=
vB2
2a1

xBC=
-vB2
2a2

得a1=-a2   
由牛顿第二定律有:
Fcos37°-u(mg-Fsin37°)=mgsin37°+umgcos37°-F
得F=10N
(2)由牛顿第二定律有a1=
Fcos37°-u(mg-Fsin37°)
m
=2.6 m/s2
在AB上运动时有:xAB=
1
2
a1t2
解得:t=1s
所以tAC=2t=2s
答:(1)力F等于10N;
(2)从A运动到C的时间为2s.
点评:本题主要考查了牛顿第二定律和运动学基本公式的直接应用,难度不大,属于基础题.
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