题目内容
如图所示,在倾角θ=37°的足够长的固定的斜面底端有一质量m=1kg的物体.物体与斜面间动摩擦因数? =0.25,现用轻细绳将物体由静止沿斜面向上拉动.拉力F=10N,方向平行斜面向上.经时间t=4s绳子突然断了,求:
(1)绳断时物体的速度大小.
(2)从绳子断了开始到物体再返回到斜面底端的运动时间.(sin37°=0.60, cos37°=0.80,g=10m/s2)
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解:
(1)在前4秒内,木块在F作用下匀加速向上运动,以沿斜面向上为正方向,受力如图,由牛顿第二定律有:
…………………….……1分
=
N …………………………………(1分)
联立以上各式可以解得:
代入数得:
…………(1分)
由速度时间公式有:
……………………(2分)
(2)木块在前4秒内发生的位移为:
…………(1分)
绳子突然断了后,木块将匀减速至0,由牛顿第二定律有:
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联立以上各式可以解得:
…………(2分)
再向上运动
…………(1分)
运动时间:
…………(1分)
之后木块沿斜面匀加速下滑回到出发点,以沿斜面向下为正方向,由受力可知
联立以上各式可以解得:
………(2分,一上两式写任意一式均得2分)
匀速下滑时间
,由
…………………….. 1分
得:
绳断后物体运动时间:
…………(1分)
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