题目内容
(2008?杭州一模)质量为20kg的物体若用20N的水平力牵引它,刚好能在水平面上匀速前进,问:若改用50N拉力、沿与水平方向成37°的夹角向斜上方拉它,使物体由静止出发在水平面上前进2.3m,它的速度多大?在前进2.3m时撤去拉力,又经过3s,物体的速度多大(g取10m/s2)?
分析:根据物体做匀速直线运动,求出摩擦力的大小,从而得出动摩擦因数大小,根据牛顿第二定律求出用斜向上拉力作用时的加速度,结合速度位移公式求出物体的速度.根据牛顿第二定律求出撤去拉力后的加速度,结合速度时间 公式求出物体的速度.
解答:解:物体匀速运动时,拉力等于摩擦力,则f=20N.
μ=
=
=0.1
根据牛顿第二定律得,Fcosθ-f=ma
N+Fsinθ=mg
f=μN
由上述三式解得a=
=
m/s2=1.15m/s2.
v=
=2.3m/s
撤去拉力后:a1=μg=1m/s2
物体速度减为零所需的时间t1=
=2.3s<3s
知此时物体已停下
所以v1=0
答:物体由静止出发在水平面上前进2.3m,它的速度为2.3m/s,在前进2.3m时撤去拉力,又经过3s,物体的速度为零.
μ=
| f |
| N |
| 20 |
| 200 |
根据牛顿第二定律得,Fcosθ-f=ma
N+Fsinθ=mg
f=μN
由上述三式解得a=
| Fcosθ-μ(mg-Fsinθ) |
| m |
| 2.3 |
| 2 |
v=
| 2as |
撤去拉力后:a1=μg=1m/s2
物体速度减为零所需的时间t1=
| v |
| a1 |
知此时物体已停下
所以v1=0
答:物体由静止出发在水平面上前进2.3m,它的速度为2.3m/s,在前进2.3m时撤去拉力,又经过3s,物体的速度为零.
点评:本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的基本运用,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁,注意在本题中不是摩擦力不变,而是动摩擦因数不变.
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