题目内容
12.质量为50Kg的木箱放在水平地面上,受到75N的水平拉力而开始运动,该力作用4s后撤去,已知木箱与地面间的动摩擦因数为0.1,(g=10m/s2)求:(1)求物体运动的最大速度;
(2)撤去拉力后至停止,木箱所运动的时间;
(3)物体发生的总位移.
分析 (1)物体水平方向受拉力和摩擦力作用,先做匀加速直线运动,当去掉外力瞬间速度最大,可用牛顿第二定律结合运动学方程求解最大速度.
(2)撤去拉力后,根据牛顿第二定律求出加速度,再由运动学公式求出时间
(3)物体的运动经历两个过程,先加速后减速,求解位移可利用运动学方程也可应用动能定理
解答 解:(1)物体所受摩擦力为:
f=μmg…①
水平方向合力为:
F=F1-f…②
有牛顿第二定律得:
a=$\frac{F-f}{m}$…③
由运动学公式得:
v=at…④
由①②③④得:v=2m/s…⑤
(2)撤去拉力F后,根据牛顿第二定律,有
$μmg=m{a}_{2}^{\;}$,得${a}_{2}^{\;}=μg=1m/{s}_{\;}^{2}$
对匀减速${t}_{2}^{\;}=\frac{0-v}{{a}_{2}^{\;}}=\frac{0-2}{-1}s=2s$
(3)由运动学公式得加速阶段的位移:
x1=$\frac{1}{2}$at2…⑥
设物体总位移为x,则对全程应用动能定理:
F1x1-fx=0…⑦
由①②③⑥⑦得:x=6m…⑧
答:(1)物体的最大速度2m/s
(2)撤去拉力后至停止,木箱所运动的时间2s
(3)物体发生的总位移6m
点评 本题考查了求滑块的位移,应用牛顿第二定律与匀变速运动公式即可正确解题,此题方法很多,注意选择合适的方法,达到简化的目的.
练习册系列答案
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