题目内容
10.(1)物块离开小车时,物块的速度大小;
(2)0:1.6s时间内小车的牵引力做的功W.
分析 (1)物块滑落前做匀加速运动,由牛顿第二定律可求得加速度,结合运动时间求出物块离开小车时的速度大小.
(2)由v-t图象的斜率可求出小车在0-1s内的加速度,由牛顿第二定律求出牵引力的大小.根据“面积”求出小车的位移,再由功的公式求解.
解答 解:(1)物块滑落前受到的滑动摩擦力大小为 f=μmg
做匀加速运动的加速度为 a=$\frac{f}{m}$=μg=1m/s2.
当运动时间t1=1.6s时物块的速度为 v1=at1=1.6m/s
(2)0-1s时间内,由题图乙得小车的加速度大小为
a′=$\frac{2}{1}$=2m/s2.
根据牛顿第二定律得:
F1-f-k(M+m)g=Ma′
其中 k=$\frac{1}{10}$
解得 F1=11N
小车的位移 s1=$\frac{1}{2}×2×1$m=1m
在1-1.6s时间内,牵引力 F2=k(M+m)g+f=5N
由题图乙得小车的位移大小 s2=2×0.6m=1.2m
所以0~1.6s时间内小车的牵引力做的功 W=F1s1+F2s2
代入数据解得 W=17J
答:
(1)物块离开小车时,物块的速度大小是1.6m/s;
(2)0~1.6s时间内小车的牵引力做的功W是17J.
点评 解决本题的关键要理清小车和滑块的运动情况,采用隔离法研究加速度和速度等物理量,解答时要抓住速度图象的两个物理意义:斜率等于加速度,“面积”表示位移.
练习册系列答案
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1.下列说法正确的是( )
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15.
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2.某舰载机落在静止的航空母舰上时,经测其初速度大小为v0=60m/s,落地后打开减速系统,产生的加速度大小为a=20m/s2,假设舰载机在甲板上的运动可以看成匀减速直线运动,则舰载机在落地后10s内的位移为( )
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19.
如图所示为汽车在水平路面上启动过程的v-t图象.0~t1时间内为匀加速阶段,t1~t2时间内表示以额定功率行驶时的变加速阶段,t2后是与t轴平行的直线,则下列说法正确的是( )
| A. | 0~t1时间内,牵引力增大,功率不变 | |
| B. | 0~t1时间内,牵引力不变,故功率不变 | |
| C. | t1~t2时间内,功率不变,加速度减小 | |
| D. | t1~t2时间内,牵引力做的功为$\frac{1}{2}$mv22-$\frac{1}{2}$mv12 |