如图所示,倾角为θ=37°、足够长的斜面体固定在水平地面上,小木块在沿斜面向上的恒定外力F作用下,从斜面上的A点由静止开始向上作匀加速运动,1s末抵达B点时,速

如图所示,倾角为θ=37°、足够长的斜面体固定在水平地面上,小木块在沿斜面向上的恒定外力F作用下,从斜面上的A点由静止开始向上作匀加速运动,1s末抵达B点时,速

题型:不详难度:来源:
如图所示,倾角为θ=37°、足够长的斜面体固定在水平地面上,小木块在沿斜面向上的恒定外力F作用下,从斜面上的A点由静止开始向上作匀加速运动,1s末抵达B点时,速度为8m/s.已知木块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5,木块质量m=1kg.(g=10m/s2,取sin37°≈0.6,cos37°≈0.8).
(1)木块所受的外力F多大?
(2)若在木块到达B点时撤去外力F,求木块还能沿斜面上滑的距离和返回B点的速度.
答案
(1)物体的加速度为:a1=
△v
△t
=
8
1
=8m/s2
对物体,由牛顿第二定律得:F-mgsin37°-μmgcos37°=ma1
代入数据得:F=18N;
(2)撤去F后,由牛顿第二定律得:mgsin37°+μmgcos37°=ma2
代入数据得:a2=10m/s2
由匀变速运动的位移公式得:x=
v2
2a2
=
82
2×10
=3.2m,
返回时,由牛顿第二定律得:mgsin37°-μmgcos37°=ma3
代入数据得:a3=2m/s2
由速度位移公式得:vB2=2a3x,
代入数据得:vB=
8


5
5
m/s;
答:(1)木块所受的外力F为18N;
(2)若在木块到达B点时撤去外力F,求木块还能沿斜面上滑的距离和返回B点的速度为
8


5
5
m/s.
举一反三
当作用在物体上的合外力不等于零的情况下,以下说法正确的是(  )
A.物体的速度一定越来越大
B.物体的速度可能越来越小
C.物体的速度可能不变
D.物体的速度一定改变
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已知,物体与水平桌面间动摩擦因数μ=0.2,水平桌面上质量为1kg的物体受到2N的水平拉力(取g=10m/s2
(1)试判断物体做什么运动?(要有过程)
(2)水平拉力增至4N,则物体将获得多大的加速度?
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一平板车质量M=100kg,停在光滑水平路面上,车身的平板离地面高h=1.25m,一质量m=50kg的物块置于车的平板上(可视为质点),它到车尾的距离b=1.0m,与平板间的动摩擦因数μ=0.2,如图所示,今对平板车施一水平向右的恒力,使车向前行驶,结果物块从平板车上滑落.物块刚离开车板的时刻,车向前行驶的距离s0=2.0m,(不计路面与平板车间的摩擦,g取10m/s2),求:
(1)水平恒力的大小
(2)物块刚落地时,落地点到车尾的水平距离s
(3)从开始到落地过程中,分别画出物块和小车的水平速度随时间的变化图象.

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如图,一质点质量为0.2kg做匀变速直线运动.在通过a点时,速度大小va=4m/s,方向向右,经过t=1s后,该质点在b点,速度大小vb=10m/s.求:
(1)在这一秒内质点运动的加速度
(2)质点受到的合外力的大小;
(3)在这一秒内质点的速率最小时,距离a点的距离.
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如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上端系着一劲度系数为k的轻弹簧,弹簧的下端连有一质量为m的小球.球被一垂直于斜面的挡板A挡住,此时弹簧没有形变.若手持挡板A以加速度a(a<<gsinθ)沿斜面向下做匀加速运动.
求:(1)从挡板开始运动到球与挡板分离所经历的时间t
(2)从挡板开始运动到小球的速度达到最大,球所经过的路程.
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