题目内容
【题目】兔子在雪地奔跑,狗拉雪橇的猎人紧追不舍,如果拉雪橇的绳子突然断了会是怎样一副场景。如图所示(把猎人和雪橇看成一个金属块),质量为2kg的金属块放在水平地面上,在大小为20N、方向与水平方向成37°角的斜向上拉力F作用下,从静止开始做匀加速直线运动.已知金属块与地面间的动摩擦因数μ=0.5,力F持续作用2s后撤去。(g取10m/s2).
求:
(1)力F撤去的瞬间金属块的速度为多大?
(2)金属块在地面上总共滑行了多远?
【答案】(1)12m/s(2)26.4m
【解析】试题分析:对金属块受力分析后,根据牛顿第二定律列式求解加速度,根据速度时间公式求金属块的速度;根据位移时间关系公式列式求出撤去F前金属块的位移;撤去F后,再根据牛顿第二定律求解出加速度,再根据速度位移公式求解位移.
(1)金属块受力如下图所示.
根据牛顿第二定律得:
水平方向,竖直方向: ,其中
得,解得
撤去F瞬间,金属块的速度
(2)撤去F前金属块的位移
撤去力F后金属块的加速度大小
由,代入数据解得
则金属块在地面上总共滑行了.
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