题目内容
如图所示,一个人用与水平方向成θ=37°角的斜向下的推力F推一个重G=200N的箱子匀速前进,箱子与地面间的动摩擦因数为μ=0.5(g=10m/s2).(1)求推力F的大小(sin37°=0.6 cos37°=0.8).
(2)若人不改变推力F的大小,只把力的方向变为水平去推这个静止的箱子,推力作用时间t=3s后撤去,求箱子滑行的总位移为多大?
【答案】分析:(1)对箱子进行受力分析,由共点力的平衡条件可求得推力的大小;
(2)由牛顿第二定律可求得前3s的加速度,由速度公式求得3s末时的速度,由位移公式可求得前3s内的位移;同理求得撤去F后的加速度及位移;即可求得总位移.
解答:
解:(1)选箱子为研究对象,其受力如图所示,
由平衡条件知:Fcos37°=f1=μFN---①
FN=G+Fsin37°-------②
联立①②得:
;
(2)受力分析及运动过程如右图所示.
前3s内:
,
3s末:v1=a1t1=15m/s,
前3s内的位移:
;
撤去F后:
,
箱子还能滑行x2,由:0-v12=2a2x2;
得
;
所以箱子通过的总位移:x=x1+x2=45m.
点评:对于多过程的动力学问题,其解题的思路一般为分解分析、合理分段、寻找联系,可通过画出运动过程图帮助理解题意.
(2)由牛顿第二定律可求得前3s的加速度,由速度公式求得3s末时的速度,由位移公式可求得前3s内的位移;同理求得撤去F后的加速度及位移;即可求得总位移.
解答:
由平衡条件知:Fcos37°=f1=μFN---①
FN=G+Fsin37°-------②
联立①②得:
(2)受力分析及运动过程如右图所示.
前3s内:
3s末:v1=a1t1=15m/s,
前3s内的位移:
撤去F后:
箱子还能滑行x2,由:0-v12=2a2x2;
得
所以箱子通过的总位移:x=x1+x2=45m.
点评:对于多过程的动力学问题,其解题的思路一般为分解分析、合理分段、寻找联系,可通过画出运动过程图帮助理解题意.
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