如图所示,质量为m=4kg的物体放在粗糙的水平面上,物体与水平面间的动摩擦因数为μ=0.2,物体在方向与水平面成α=37°斜向下、大小为20N的推力F作用下,从

如图所示,质量为m=4kg的物体放在粗糙的水平面上,物体与水平面间的动摩擦因数为μ=0.2,物体在方向与水平面成α=37°斜向下、大小为20N的推力F作用下,从

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如图所示,质量为m=4kg的物体放在粗糙的水平面上,物体与水平面间的动摩擦因数为μ=0.2,物体在方向与水平面成α=37°斜向下、大小为20N的推力F作用下,从静止开始运动,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2.若5s末撤去F,求:
(1)5s末物体的速度大小;
(2)前8s内物体通过的位移大小.
答案
(1)物体受力如图所示,据牛顿第二定律有
竖直方向上 N-mg-Fsinα=0
水平方向上 Fcosα-f=ma
又 f=μN
解得 a=
Fcosθ-μ(mg+Fsinθ)
m
=1.4m/s2
则5s末的速度大小υ5=at1=1.4×5m/s=7.0m/s
(2)前5s内物体的位移s1=
1
2
at12=17.5m
撤去力F后,据牛顿第二定律有-f′=ma′
N′-mg=0
又f′=μN′
解得a′=-μg=-2m/s2
由于t=-
υ5
a′
=-
7.0
-2
s=3.5s>t2=(8-5)s=3s
故s25t2+
1
2
a′t22
=12m
则前8s内物体的位移大小s=s1+s2=29.5m
答:(1)5s末物体的速度大小为7m/s.
(2)前8s内物体通过的位移大小为29.5m.
举一反三
航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器,其质量m=2㎏,动力系统提供的恒定升力F=28N.试飞时,飞行器从地面由静止开始竖直上升.设飞行器飞行时所受的阻力大小不变,g取10m/s2
(1)第一次试飞,飞行器飞行t1=8s时到达高度H=64m.求飞行器所阻力f的大小;
(2)第二次试飞,飞行器飞行t2=6s时遥控器出现故障,飞行器立即失去升力.求飞行器能达到的最大宽度h;
(3)为了使飞行器不致坠落到地面,求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t3
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在动摩擦因数μ=0.2的水平面上有一个质量为m=2kg的物块,物块与水平轻弹簧相连,并由一与水平方向成θ=45°角的拉力F拉着物块,如图所示,此时物块处于静止平衡状态,且水平面对物块的弹力恰好为零.取g=10m/s2,以下说法正确的是(  )
A.此时轻弹簧的弹力大小为20N
B.当撤去拉力F的瞬间,物块的加速度大小为8m/s2,方向向左
C.若剪断弹簧,则剪断的瞬间物块的加速度大小为8m/s2,方向向右
D.若剪断弹簧,则剪断的瞬间物块的加速度为0

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钱江晚报2013-09-27报道,八旬老伯屋顶种南瓜坠落砸车,车主索赔三万八.5楼楼顶掉下的老南瓜,将凯美瑞车顶砸出深15厘米大坑.若5楼楼顶南瓜离车顶高度15米,南瓜质量1.5千克,南瓜下落作自由落体运动,砸车后匀减速到零.(取g=10m/s2,不计空气阻力)求:
(1)南瓜砸车瞬间的速度大小;
(2)南瓜砸车过程汽车车顶受到的平均作用力大小.
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如图所示,站在向左运行的汽车上的人与车保持相对静止,用手推车的力为F,脚对车向后的摩擦力为f.下列说法中正确的是(  )
A.当车做匀速运动时,F=f
B.当车做加速运动时,F<f
C.当车做减速运动时,F<f
D.不管车做何种运动,F总是f等大反向

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如甲图所示,传送带与水平方向夹角θ=30°长度很长.传送带正在做加速度a0=5m/s2的匀减速运动直至静止,运动方向为逆时针转动.在t=0时刻,传送带的速度v0=17.5m/s,恰在此时A端无初速度的释放一个m=1kg的黑色煤块,已知煤块与传送带之间的动摩擦因数μ=


3
2
取g=10m/s2
(1)求t=0时刻,煤块运动的加速度大小a1
(2)试在乙图中画出传送带(用虚线)速度随时间变化的图象
(3)试在乙图中画出煤块(用实线)速度随时间变化的图象.
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