题目内容
【题目】如图甲为冰库工作人员移动冰块的场景,冰块先在工作人员斜向上拉力作用下拉一段距离,然后放手让冰块向前滑动到运送冰块的目的地。其工作原理可简化为如图乙所示,设冰块质量M=100kg冰块与滑道间动摩擦因数0.05,运送冰块距离为12m,工人拉冰块时拉力与水平方向成53°角向上。某次拉冰块时,工人从滑道前端拉着冰块(冰块初速度可视为零)向前匀加速前进4.0m后放手,冰块刚好到达滑道末端静止。(已知sin53°=0.8、cos53°=0.6)求:
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(1)冰块在加速与减速运动过程中加速度大小之比;
(2)冰块滑动过程中的最大速度;
(3)工人拉冰块的拉力大小。
【答案】(1)
(2)
(3) ![]()
【解析】
(1)设加速时加速度为
,减速时加速度为
,加速度最大时速度为v,加速前进位移为x,总位移为L,则加速阶段有
;
减速阶段有:
;
则
;
(2)减速阶段冰块只受滑动摩擦力作用,则
,解得
;
根据
,解得
;
(3)
,故
;
对冰块受力分析可得
,解得
.
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