题目内容
如图所示,木块的质量m=2kg,与地面间的动摩擦因数u=0.2,木块在拉力F=10N作用下,在水平地面上向右匀加速直线运动,经3s钟撤去外力F.已知力F与水平方向的夹角,sinθ=0.6,cosθ=0.8,g取10m/s2,试问:
(1)撤去外力前,物体运动的加速度是多大;
(2)刚撤去外力时,物体运动的速度是多大;
(3)撤去外力后,木块经过1s滑行的距离为多大?
(1)撤去外力前,物体运动的加速度是多大;
(2)刚撤去外力时,物体运动的速度是多大;
(3)撤去外力后,木块经过1s滑行的距离为多大?
分析:(1)对物体受力分析,求出物体所受的合力,根据牛顿第二定律求出木块的加速度.
(2)根据运动学公式求出物体运动的速度.
(3)根据牛顿第二定律求出撤去外力后的加速度,再根据运动学公式求出撤去外力后的位移.
(2)根据运动学公式求出物体运动的速度.
(3)根据牛顿第二定律求出撤去外力后的加速度,再根据运动学公式求出撤去外力后的位移.
解答:解:(1)对物体受力分析,物体受重力、支持力、摩擦力、拉力,
物体所受的合力F合=Fcosθ-μ(mg-Fsinθ)=5.2N.
根据牛顿第二定律得,a=
=2.6m/s2.
故木块加速度的大小为2.6m/s2.
(2)经3s撤去外力F,根据运动学公式得
撤去外力前的速度v=at1=2.6×3m/s=7.8m/s
(3)撤去外力后加速度和速度方向相反,
所以加速度a′=-
=-μg=-2m/s2.
根据运动学公式x=v0t+
a′t2
撤去外力后1s的位移x=6.8m
答:(1)撤去外力前,物体运动的加速度是2.6m/s2.
(2)刚撤去外力时,物体运动的速度是7.8m/s;
(3)撤去外力后,木块经过1s滑行的距离为6.8m.
物体所受的合力F合=Fcosθ-μ(mg-Fsinθ)=5.2N.
根据牛顿第二定律得,a=
F合 |
m |
故木块加速度的大小为2.6m/s2.
(2)经3s撤去外力F,根据运动学公式得
撤去外力前的速度v=at1=2.6×3m/s=7.8m/s
(3)撤去外力后加速度和速度方向相反,
所以加速度a′=-
f |
m |
根据运动学公式x=v0t+
1 |
2 |
撤去外力后1s的位移x=6.8m
答:(1)撤去外力前,物体运动的加速度是2.6m/s2.
(2)刚撤去外力时,物体运动的速度是7.8m/s;
(3)撤去外力后,木块经过1s滑行的距离为6.8m.
点评:在运动学和力学综合的问题中,加速度是前后联系的桥梁,通过加速度,可以根据力求运动,也可以根据运动求力
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