题目内容

如图所示斜面倾角为300,小木块在恒定外力F作用下,从A点由静止开始作匀加速运动,前进了0.45m抵达B点时,立即撤去外力。此后小木块又前进0.15m到达C点,速度为零。已知木块与斜面动摩擦因数μ=/6,木块质量m=1kg。( g=10 m/s2

求:

(1)木块向上经过B点时速度为多大?

(2)若木块在AB段所受恒力F沿斜面向上,F多大?

(3)若木块在AB段所受恒力F沿水平方向,F多大?

 

【答案】

(1)1.5m/s(2)F=10N(3)F=8

【解析】(1)撤去外力后,小木块做匀减速运动从B运动到C,

根据牛顿第二定律列方程:     (2分)

得加速度大小为    

根据运动学方程  (1分)

代入可解得   (1分)

(2)外力沿斜面向上时,设外加恒力为F则刚开始从A运动到B的加速度为

根据牛顿第二定律列方程:1  (2分)

   

刚开始是做匀加速直线运动,故有:   (1分)

代入数据可求得:  F=10N  (1分)

(3)外力水平时,沿斜面方向牛顿第二定律可得:

(3分)

代入数据可求得:F=8N   (1分)

本题考查牛顿第二定律的应用,撤去外力后以小木块为研究对象,合力提供向心力,求出加速度从而求得初速度大小,有外力时以物体为研究对象分析受力情况,利用牛顿第二定律和运动学公式列式求解

 

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