题目内容
在倾角为θ=370的斜面上,有一个质量为2kg的滑块,它与斜面之间的动摩擦因数μ=0.2,它受到一个平行于斜面与斜面上水平线成530角的恒力F=15N的作用,从静止开始运动了2s,求:
(1)此时物体的速度大小和方向;
(2)在这个过程中,恒力F做的功;
(3)假设斜面足够长,撤去F力,物体运动足够长时间,最后物体将怎样运动(只需说明最后运动状态,无须解释)。
解:从垂直斜面方向画出受力分析图,易知Fsin530=mgsin370, (3分)
可知,物体不会沿斜面下滑,则沿水平方向有
Fcos370-μmgcos370=ma(3分)
物体沿斜面水平方向匀加速运动,且a=2.9m/s2
故v=at=5.8m/s,平行于斜面沿水平方向,(2分)
s=1/2at2=5.8m(2分)
WF=F s cos530=52.2J(2分)
撤去F力,物体将做曲线运动,摩擦力方向随之改变,但 只要速度方向不沿斜面向下,摩擦力总使沿斜面上水平线方 向速度减小,故最终物体沿斜面下滑,做匀加速直线运动 a’=gsin370-μgcos370=4.4m/s2(4分)
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