如图所示,质量m=1.0kg的物体,放在足够长的固定斜面底端,斜面倾角θ=37°,物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.25.在通过细线用平行斜面向上的恒定拉力F=1

如图所示,质量m=1.0kg的物体,放在足够长的固定斜面底端,斜面倾角θ=37°,物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.25.在通过细线用平行斜面向上的恒定拉力F=1

题型:不详难度:来源:
如图所示,质量m=1.0kg的物体,放在足够长的固定斜面底端,斜面倾角θ=37°,物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.25.在通过细线用平行斜面向上的恒定拉力F=12.0N,将物体由静止开始沿斜面向上拉动的过程中,经过时间t1=2.0s,细线突然断了.求:
(1)细线断开时,物体运动速度v1的大小;
(2)从细线断开到物体返回斜面底端所用时间t.魔方格
答案

(1)物体在拉力F作用下沿斜面向上运动,受力如答图1:重力mg、拉力F、支持力N、滑动摩擦力f.
由牛顿第二定律得
   F-mgsinθ-f=ma1
   N-mgcosθ=0
又f=μN    
联立得:a1=
F-mgsinθ-μmgcosθ
m
=4.0 m/s2
所以细线断开时,物体速度的大小:v1=a1t1=4.0×2.0=8.0m/s 
(2)细线刚断开时,物体上滑的位移为:x1=
1
2
a1
t21
=
1
2
×4.0×(2.0)2=8.0
 m
细线断开后物体沿斜面向上做匀减速运动,根据牛顿第二定律得
-mgsinθ-f=ma2
   N-mgcosθ=0
   又f=μN   联立得到a2=-gsinθ-μgcosθ=-8.0 m/s2  
由vt=v0-at,解得物体做匀减速运动到停止的时间:t2=
v1
a2
=
8.0
8.0
s=1.0 s
由vt2-v02=-2ax,解得匀减速运动到停止的位移:x2=
v21
2a2
=
(8.0)2
2×8.0
=4.0
m  
物体沿斜面向下做匀加速运动,由牛顿第二定律得
  f-mgsinθ=ma3
N-mgcosθ=0
又f=μN   解得a3=μgcosθ-gsinθ=-4.0 m/s2 
设物体下滑的时间为t3,则x3=x1+x2=
1
2
a3
t23

代入数据,解得:t3=


6
=2.45
 s  
所以从细线断开到物体返回斜面底端所用时间为:t=t2+t3=3.45s   
魔方格

答:从细线断开到物体返回斜面底端所用时间为3.45s.
举一反三
有一质点在连续12秒内做匀加速直线运动,在第一个4秒内位移为24m,在最后4秒内位移为56m,则质点的加速度大小为______m/s2
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如图,在水平地面上固定一倾角为θ的斜面,一轻质弹簧的一端固定在斜面底端,整根弹簧处于自然状态.滑块与斜面间动摩擦因素为μ且μ<tanθ,一质量为m的滑块从距离弹簧上端为S0处的A点由静止释放,设滑块与弹簧接触过程中没有机械能损失,弹簧始终处在弹性限度内,重力加速度大小为g.
(1)求滑块从A点运动到与弹簧上端B点接触瞬间所经历的时间t;
(2)若滑块从B点运动到弹簧形变最大的C点处的距离为L,求滑块第一次能反弹到的最高点离C点的距离X.魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
已知一足够长斜面倾角为θ=37°,一质量m=10kg物体,在斜面底部受到一个沿斜面向上的F=100N的力作用由静止开始运动,物体在2秒内位移为4m,2秒末撤去力F,(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求:
(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ;
(2)从撤去力F开始2秒末物体的速度v.
(3)从撤去力F开始多长时间后物体回到斜面体的底部.魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
一初速度为6m/s做直线运动的质点,受到力F的作用产生一个与初速度方向相反、大小为2m/s2的加速度,当它的位移大小为3m时,所经历的时间可能为(  )
A.(3+


6
)s
B.(3-


6
)s
C.(3+2


2
)s
D.(3-2


2
)s
题型:赤峰一模难度:| 查看答案
将一粉笔头轻放在2m/s的恒定速度运动的水平传送带上后,传送带上留下一条长为4m的划线;若使该传送带做匀减速运动(加速度为1.5m/s2)并且在传送带上做匀减速的同时,将另一个粉笔头放在传送带上,该粉笔头在传送带上留下多长划痕?(g取10m/s2
题型:不详难度:| 查看答案
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