如图所示,质量为2kg的物体放置在水平地面上,在大小为10N、方向与水平面成37°角斜向上的拉力作用下,由静止开始做匀加速直线运动,4s内物体的位移为9.6m,

如图所示,质量为2kg的物体放置在水平地面上,在大小为10N、方向与水平面成37°角斜向上的拉力作用下,由静止开始做匀加速直线运动,4s内物体的位移为9.6m,

题型:江苏期末题难度:来源:
如图所示,质量为2kg的物体放置在水平地面上,在大小为10N、方向与水平面成37°角斜向上的拉力作用下,由静止开始做匀加速直线运动,4s内物体的位移为9.6m,试求:
(1)物体与水平面间的动摩擦因数;
(2)若4s末撤去拉力,则物体继续前进的最大位移。
答案
解:(1)由s = at2,物体在前4s内的加速度为a1 = = m/s2 = 1.2 m/s2
物体共受到四个力的作用:重力G,拉力F,支持力FN1,滑动摩擦力F3,建立图示坐标系:        由牛顿第二定律F= ma
Fcosθ -μFN1= ma1
Fsinθ+ FN1-mg = 0
解得μ= = = 0.4
(2)撤去拉力时,物体的速度为vt = a1t1 = 1.2×4 m/s = 4.8 m/s
撤去拉力后,物体共受到三个力的作用:重力G,支持力FN2,滑动摩擦力F4,物体做匀减速运动,设加速度为a2,此时建立图示坐标系:        由牛顿第二定律F= ma
-μFN2 = ma2
FN2-G = 0
解得a2 = -μg = -0.4×10 m/s2 = -4 m/s2
则s2 = = m = 2.88m
举一反三
在光滑水平面上有一物块受水平恒力F的作用而运动,在其正前方固定一个足够长的轻质弹簧,如图所示,当物块与弹簧接触并将弹簧压至最短的过程中,下列说法正确的是
[     ]
A. 物块接触弹簧后即做减速运动
B. 物块接触弹簧后先加速后减速
C. 当弹簧处于压缩量最大时,物块的加速度不等于零
D. 当物块的速度为零时,它所受的合力不为零
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一物体受到竖直向上拉力F的作用,如图所示,当拉力F1=42N时,物体向上的加速度a1=4.0m/s2,不计空气阻力,g取10m/s2。求:
(1)物体的质量m多大?
(2)物体由静止开始向上运动2s内的位移和2s末的速度分别为多少?
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某质量为1100kg的小汽车在平直路面试车,当达到20m/s的速度时关闭发动机,经过50s停下来。求:(附:你可能需要用到的数据g=10m/s2
(1)小汽车关闭发动机通过的位移大小;
(2)小汽车受到阻力的大小;
(3)根据题目的情景,提出一个粗略估测小汽车发动机牵引力大小的方法。
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如图所示,在倾角θ=37°的足够长的固定的斜面底端有一质量m=1.0kg的物体。物体与斜面间动摩擦因数μ=0.25,现用轻细绳将物体由静止沿斜面向上拉动。拉力F=10N,方向平行斜面向上。经时间t=4s绳子突然断了,求:(sin37°=0.60,cos37°=0.80,g=10m/s2
(1)绳断时物体的速度大小。
(2)从绳子断了开始到物体再返回到斜面底端的运动时间。
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民航客机都有紧急出口,发生意外情况时打开紧急出口,狭长的气囊会自动充气生成一条通向地面的斜面,乘客可沿斜面滑行到地面上。某客机紧急出口离地面高度AB=3.0m,斜面气囊长度AC=5.0m,要求紧急疏散时乘客从气囊上由静止下滑到地面的时间不超过2s,g取10m/s2,求:
(1)乘客在气囊上滑下的加速度至少为多大?
(2)乘客和气囊间的动摩擦因数不得超过多大?(忽略空气阻力)
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