题目内容
14.如图甲所示,质量m=1kg的物体置于倾角θ=37°的固定粗糙斜面上,t=0时对物体施加平行斜面向上的拉力F,t=1s时撤去拉力F,物体运动的部分v-t图如图乙所示.已知斜面足够长,g取10m/s2,下列说法正确的是( )| A. | 拉力F的大小为20N | B. | t=1s时物体的机械能最大 | ||
| C. | 物体与斜面间的动摩擦因数为0.4 | D. | t=4s时物体的速度大小为10m/s |
分析 根据图象可以求出匀加速直线运动和匀减速直线运动的加速度大小,根据牛顿第二定律列出匀加速运动和匀减速运动的动力学方程:F-mgsinθ-μmgcosθ=ma1,mgsinθ+μmgcosθ=ma2,联立两方程求出拉力的大小和动摩擦因数.将速度图象延长到v=0,得到物体运动到最高点的时刻.根据拉力做功情况,判断物体的机械能何时最大.
解答 解:AC、根据v-t图象的斜率等于加速度,则得物体匀加速直线运动的加速度:a1=20 m/s2
根据牛顿第二定律得:F-mgsin37°-μmgcos37°=ma1
撤去力F后,物体做匀减速直线运动的加速度大小:a2=10 m/s2
根据牛顿第二定律得:mgsin37°+μmgcos37°=ma2
由以上各式解得:F=30N,μ=0.5,故AC错误.
B、在0-1s内拉力与摩擦力做的总功是正功,物体的机械能增大.1-2s内,摩擦力对物体做负功,机械能减小,则t=1s时物体的机械能最大.故B正确.
D、将速度图象延长到4s时,速度大小为10m/s,由于t=3s后摩擦力方向改变了,合力减小了,故速度一定不等于10m/s,故D错误;
故选:B
点评 解决本题的关键会运用牛顿第二定律列出动力学方程,要知道功能关系:除重力以外的力做功等于物体机械能的变化.
练习册系列答案
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2.下列关于平抛运动,说法错误的是( )
| A. | 物体做平抛运动下落的时间与竖直方向的高度有关 | |
| B. | 物体做平抛运动下落的时间与水平位移有关 | |
| C. | 平抛运动的合力是一定是恒力 | |
| D. | 做平抛运动物体的加速度保持不变 |
19.
如图所示,在M、N两处有两辆汽车,左侧汽车由静止开始向右做匀加速直线运动,运动了距离为x1时,右侧汽车以相同的加速度由静止开始向左做匀加速直线运动,两辆汽车同时到达O点,知NO之间的距离为x2,则MO之间的距离为( )
| A. | 2$\sqrt{{x}_{1}{x}_{2}}$ | B. | x1+x2+2$\sqrt{{x}_{1}{x}_{2}}$ | C. | x1+x2 | D. | x1+x2+$\sqrt{{x}_{1}{x}_{2}}$ |
4.测得聂海胜的质量为( )
| A. | $\frac{Ft}{2v}$ | B. | $\frac{Ft}{v}$ | C. | $\frac{2Ft}{v}$ | D. | $\frac{4Ft}{v}$ |