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:
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(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
N
【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=8
N (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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