题目内容
(1)物块从斜面顶端下滑至底端,重力做多少功?
(2)物块在斜面上运动时的加速度是多大?
(3)要使物块下滑至斜面底端时速度恰好为零,必须给物块施加一个与斜面平行的多大的外力?方向如何?
分析:(1)重力做功根据W=mgh,h是斜面的高度求解.
(2)根据牛顿第二定律求解物块在斜面上运动时的加速度.
(3)要使物块下滑至斜面底端时速度恰好为零,必须给物块施加一个与斜面平行向上的外力,根据动能定理求解外力的大小.
(2)根据牛顿第二定律求解物块在斜面上运动时的加速度.
(3)要使物块下滑至斜面底端时速度恰好为零,必须给物块施加一个与斜面平行向上的外力,根据动能定理求解外力的大小.
解答:解:(1)物块从斜面顶端下滑至底端,重力做功为 W=mgLsin37°=0.8×10×5×0.6J=24J.
(2)根据牛顿第二定律得:
mgsin37°-f=ma
N=mgcos37°
又 f=μN
联立解得:a=g(sin37°-μcos37°)=10×(0.6-0.2×0.8)=4.4m/s2
(3)要使物块下滑至斜面底端时速度恰好为零,必须给物块施加一个与斜面平行向上的外力,根据动能定理得:
mgsin37°-μmgcos37°-FL=0-
m
代入得:0.8×100.6-0.2×0.8×10×0.8-F×5=0-
×0.8×52,
解得:F=5.52N
答:(1)物块从斜面顶端下滑至底端,重力做24J功.
(2)物块在斜面上运动时的加速度是4.4m/s2.
(3)要使物块下滑至斜面底端时速度恰好为零,必须给物块施加一个与斜面平行的5.52N的外力,方向与斜面平行向上.
(2)根据牛顿第二定律得:
mgsin37°-f=ma
N=mgcos37°
又 f=μN
联立解得:a=g(sin37°-μcos37°)=10×(0.6-0.2×0.8)=4.4m/s2
(3)要使物块下滑至斜面底端时速度恰好为零,必须给物块施加一个与斜面平行向上的外力,根据动能定理得:
mgsin37°-μmgcos37°-FL=0-
| 1 |
| 2 |
| v | 2 0 |
代入得:0.8×100.6-0.2×0.8×10×0.8-F×5=0-
| 1 |
| 2 |
解得:F=5.52N
答:(1)物块从斜面顶端下滑至底端,重力做24J功.
(2)物块在斜面上运动时的加速度是4.4m/s2.
(3)要使物块下滑至斜面底端时速度恰好为零,必须给物块施加一个与斜面平行的5.52N的外力,方向与斜面平行向上.
点评:解答本题关键掌握牛顿第二定律和动能定理,正确列式,准确计算即可.
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