如图所示,质量为4.0kg的物体在与水平方向成37º角、大小为20N的拉力F作用下,沿水平面由静止开始运动,物体与地面间动摩擦因数为0.20;取g=10m/s2

如图所示,质量为4.0kg的物体在与水平方向成37º角、大小为20N的拉力F作用下,沿水平面由静止开始运动,物体与地面间动摩擦因数为0.20;取g=10m/s2

题型:不详难度:来源:
如图所示,质量为4.0kg的物体在与水平方向成37º角、大小为20N的拉力F作用下,沿水平面由静止开始运动,物体与地面间动摩擦因数为0.20;取g=10m/s2,cos37º=0.8,sin37º=0.6;求:

(1)物体的加速度大小;
(2)经过2s撤去F,再经3s时物体的速度为多大?
答案
(1)  (2)0m/s
解析

(1)由题意,对物体受力分析如图示:

建立如图所示的直角坐标系
将F正交分解得:
在y轴上由平衡条件知:FN+Fy=G
得:
      得:
在x轴上由牛顿第二定律有:

代入数据得
(2)由于物体在F作用下由静止开始作匀加速直线运动
设其2s末速度为v,则由v=at知v=5.2m/s
撤去力F后物体开始作匀减速直线运动,受力分析如图示:

建立如图所示的直角坐标系
同理,在y轴上有:
故有:
在x轴上有:
得:
设再经秒物体静止,则:由
故物体再经3s速度为零
举一反三
某人在离公共汽车尾部20m处,以速度v=6m/s向汽车匀速跑过去,与此同时,汽车以1m/s2的加速度从静止启动,作匀加速直线运动。试问,能否追上汽车?如果能,要用多长时间?如果不能,则他与汽车之间的最小距离是多少?
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甲、乙两辆汽车速度相同,制动后均做匀减速运动,甲在3s内前进18m停止,乙在制动后1.5 s停止,则乙制动过程前进的距离为
A.9m B.18 mC.36 mD.72 m

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(10分)做匀加速直线运动的物体途中依次经过A、B、C三点,已知AB=BC=,AB段和BC段的平均速度分别为=3m/s、=6m/s,则
(1)物体经B点时的瞬时速度为多大?
(2)若物体运动的加速度a=2,试求AC的距离
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(10分)小轿车以20m/s的速度在平直公路上匀速行驶,司机突然发现正前方有个收费站,经20s后司机才刹车使车匀减速恰停在缴费窗口,缴费后匀加速到20m/s后继续匀速前行。已知小轿车刹车时的加速度为2m/s2,停车缴费所用时间为30s,启动时加速度为1m/s2
(1)司机是在离收费窗口多远处发现收费站的。
(2)因国庆放假期间,全国高速路免费通行,小轿车可以不停车通过收费站,但要求轿车通过收费窗口前9m区间速度不超过6m/s,则国庆期间该小轿车应离收费窗口至少多远处开始刹车?因不停车通过可以节约多少时间?
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如图所示,倾角为q的光滑斜面足够长,质量为m的物体在沿平行斜面向上的恒力F作用下,由静止从斜面底端沿斜面向上做匀加速直线运动,经过时间t,力F做功为40J,此后撤去力F,物体又经过相同的时间t回到斜面底端,若以地面为重力零势能参考面,则下列说法正确的是
A.物体回到斜面底端的动能为40J
B.恒力F=2mgsinθ
C.撤去力F时,物体的重力势能为30J
D.撤去力F前的运动过程中,物体的动能一直在增加,撤去力F后物体的动能一直在减少

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