题目内容
如图甲所示,质量为m=1kg的物体置于倾角为θ=37°的固定斜面上,对物体施一平行于斜面向上的拉力F,t1=1s时撤去拉力,物体运动的部分v—t图像如图10乙所示,试求:(g取10m/s2)
(1)物体所受的拉力F;
(2)t=4s末重力的功率;
(1)物体所受的拉力F;
(2)t=4s末重力的功率;
(1)30N(2)12W
试题分析:(1)由图像可知:撤去力F前的加速度a1=20m/s2,撤去力F后的加速度a2=-10m/s2
由牛顿第二定律:F-mgsinθ-f=ma1 ① 1分
-mgsinθ-f=ma2 ② 1分
由②得f=-ma2-mgsinθ=4N
①-② 得 F=ma1-ma2=30N 1分
(2)设撤去力后物体运动到最高点时间为t2
根据图像由运动学公式=0-v1=a2t2,解得t2=2s 1分
则物体沿着斜面下滑的时间为t3=t-t1-t2=1s 1分
设下滑加速度为a3,由牛顿第二定律
mgsinθ-f=ma3,解得a3=2m/s2 1分
t=4s时速度v=a3t3=2m/s ,方向沿斜面向下 1分
此时重力的功率P=mgvcos(90o-θ)=12W 1分
点评:本题难度较小,处理本题时要注意研究对象的变换,研究过程的变换,能够做到运动图像的联合应用是关键
练习册系列答案
相关题目