题目内容
5.有一倾角为37°的粗糙斜面(斜面足够长),质量为1kg的小物体从斜面顶端开始下滑,物体与地面间的动摩擦因数是0.25.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求:(1)物体所受摩擦力大小;
(2)物体在前4s内的位移大小及第4s末的速度大小.
分析 (1)对物体受力分析,根据摩擦力公式求物体所受摩擦力大小;
(2)根据牛顿第二定律求出下滑时的加速度,再根据匀变速直线运动位移时间公式求物体在前4s内的位移;根据v=at求第4s末的速度大小.
解答 解:(1)受力分析如图所示:
则 FN=F2=mgcos37°=1×10×0.8N=8N
物体所受摩擦力大小 f=μFN=0.25×8N=2N
(2)根据牛顿第二定律得:
F合=F1-f=mgsin37°-f=ma
解得 a=4m/s2.
所以物体在前4s内的位移大小 x=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$=$\frac{1}{2}×4×{4}^{2}$=32m
第4s末的速度大小 v=at=4×4=16m/s
答:
(1)物体所受摩擦力大小是2N.
(2)物体在前4s内的位移大小是32m,第4s末的速度大小是16m/s.
点评 本题主要考查了牛顿第二定律及运动学基本公式的直接应用,要知道加速度是联系力和运动的桥梁,在这类问题中是必求的量.
练习册系列答案
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