质量为m=3kg的木块,放在水平地面上,木块与地面的动摩擦因数μ=0.5,现对木块施加F=30N,方向与水平方向成θ=370的拉力,如图所示,木块运动4s后撤去
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质量为m=3kg的木块,放在水平地面上,木块与地面的动摩擦因数μ=0.5,现对木块施加F=30N,方向与水平方向成θ=370的拉力,如图所示,木块运动4s后撤去
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质量为m=3kg的木块,放在水平地面上,木块与地面的动摩擦因数μ=0.5,现对木块施加F=30N,方向与水平方向成θ=370的拉力,如图所示,木块运动4s后撤去拉力F直到木块停止.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s
2
)求
(1)撤去拉力F时木块的速度为多大;
(2)木块在水平面上运动的位移为多少.
答案
(1)分析物体的受力情况,设匀加速运动的加速度为a
1
,则由牛顿第二定律得
Fcosθ-f=ma
1
N+Fsinθ=mg
又f=μN
联立得,a
1
=
1
m
[Fsinθ-μ(mg-Fsinθ)]
代入解得,a
1
=6m/s
2
则撤去拉力F时木块的速度为v=a
1
t
1
=6×4m/s=24m/s.
(2)物体做匀加速运动通过的位移为x
1
=
v
t
1
2
=
24×4
2
m=48m
撤去拉力F后物体的加速度大小为a
2
=
μmg
m
=5m/s
2
.
由0-v
2
=-2a
2
x
2
,得x
2
=57.6m
故总位移为x=x
1
+x
2
=105.6m
答:
(1)撤去拉力F时木块的速度为24m/s;
(2)木块在水平面上运动的位移为105.6m.
举一反三
如图,一块质量为M=2kg,长L=1m的匀质木板放在足够长的光滑水平桌面上,初始时速度为零.板的最左端放置一个质量m=1kg的小物块,小物块与木板间的动摩擦因数为μ=0.2,小物块上连接一根足够长的水平轻质细绳,细绳跨过位于桌面边缘的定滑轮(细绳与滑轮间的摩擦不计,木板与滑轮之间距离足够长,g=10m/s
2
).
(1)若木板被固定,某人以恒力F=4N向下拉绳,则小木块滑离木板所需要的时间是多少?
(2)若木板不固定,某人仍以恒力F=4N向下拉绳,则小木块滑离木板所需要的时间是多少?
(3)若人以恒定速度v
1
=1m/s向下匀速拉绳,同时给木板一个v
2
=0.5m/s水平向左的初速度,则木块滑离木板所用的时间又是多少?
题型:不详
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|
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木板质量M=4kg,板L=0.4m,静止在光滑的水平面上,木板的右端有一个质量为m=1kg的小滑块(视为质点),与木板相对静止,之间摩擦系数为μ=0.4,今用F=28N的水平恒力作用于木板右端,要使滑块从木板上掉下来,求水平力作用的最短时间.
题型:不详
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汽车刹车时以10m/s的速度行驶,刹车后获得2m/s
2
大小的加速度,则刹车后4s末的速度是多少?4秒内通过的位移是多少?第3秒内通过的位移是多少?刹车后8s通过的位移是多少?
题型:不详
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质量为2kg的物体静止在足够大的水平面上,物体与地面间的动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力和滑动摩擦力大小视为相等.从t=0时刻开始,物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力F的作用,F随时间t的变化规律如图所示.重力加速度g取10m/s
2
,则( )
A.物体在t=0到t=3s这段时间内做匀速运动
B.物体在t=3s到t=6s这段时间内的位移大小为9m
C.物体在t=9s时的速度为12m/s
D.物体在t=0到t=12s这段时间内的位移大小为54m
题型:不详
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一辆汽车以25m/s的速度沿平直公路匀速行驶,突然发现前方有障碍物,立即刹车,汽车以大小5m/s
2
的加速度做匀减速直线运动,那么刹车后2s内与刹车后6s内汽车通过的位移之比为( )
A.1:3
B.16:25
C.2:3
D.16:9
题型:不详
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