题目内容
如图所示,物体的质量m=1kg,恰好能沿倾角为θ=370、高为h=2m的固定斜面匀速滑下,现用沿斜面向上的恒力F推物体,使物体m从静止开始,由斜面底端沿斜面推到顶端,经历时间t=4s,(sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)物体到斜面顶时的动能.
(2)恒力F做的功.
(1)物体到斜面顶时的动能.
(2)恒力F做的功.
分析:(1)先由匀变速运动的速度公式求出物体的加速度和速度,然后由动能的计算公式求动能;
(2)应用牛顿第二定律求出力F,然后由功的计算公式求出力F的功
(2)应用牛顿第二定律求出力F,然后由功的计算公式求出力F的功
解答:解:(1)斜面的长度s=
=
m,
恒力F推上物体时,物体做匀加速运动:
a=
=
=
m/s2,
物体到达斜面顶端时速度为:v=at=
m/s,
动能:EK=
mv2≈1.39J;
(2)物体匀速下滑有:mgsinθ-μmgcosθ=0
由牛顿运动定律:F-mgsinθ-μmgcosθ=ma
恒力F的功为:W=Fs,
解得W=40.4J;
答:(1)物体到达斜面顶端时的动能为1.39J;
(2)恒力做的功40.4J.
h |
sin37° |
10 |
3 |
恒力F推上物体时,物体做匀加速运动:
a=
2s |
t2 |
2×
| ||
42 |
5 |
12 |
物体到达斜面顶端时速度为:v=at=
5 |
3 |
动能:EK=
1 |
2 |
(2)物体匀速下滑有:mgsinθ-μmgcosθ=0
由牛顿运动定律:F-mgsinθ-μmgcosθ=ma
恒力F的功为:W=Fs,
解得W=40.4J;
答:(1)物体到达斜面顶端时的动能为1.39J;
(2)恒力做的功40.4J.
点评:本题不是用动能定理来求的动能,而是要灵活应用运动学求速度和加速度,就可以得到动能.摩擦因数没有告诉,故需要通过受力平衡做出摩擦力.
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