题目内容
【题目】如图所示,在倾角 的足够长的固定的斜面上,有一质量m=1kg的物块,物块与斜面间 因数μ=0.2,物体受到沿平行于斜面向上的轻细线的拉力F=9.6N的作用,从静止开始运动,经2s绳子突然断了,求:
(1)绳断瞬间物体的速度大小为多少?
(2)绳断后多长时间物体速度大小达到22m/s.(sin37°=0.6,g=10m/s2)
【答案】(1) (2)
【解析】(1)在最初2s内,物体在F=9.6 N拉力作用下,从静止开始沿斜面做匀加速运动,根据受力分析图可知:
沿斜面方向:F-mgsinθ-Ff=ma1
沿y方向:FN=mgcosθ
且Ff=μFN
得:
2 s末绳断时瞬时速度
(2)从撤去F到物体继续沿斜面向上运动到达速度为零的过程,设加速度为a2
则
设从断绳到物体到达最高点所需时间为t2
据运动学公式v2=v1+a2t2
所以
物体从最高点沿斜面下滑,第三阶段物体加速度为a3,所需时间为t3
由牛顿第二定律可知:a3=gsinθ-μgcosθ=4.4m/s2
速度达到v3=22m/s
所需时间
则从绳断到速度为22m/s所经历的总时间
综上所述本题答案是:(1) (2)
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