质量M=1kg的物体,在水平拉力F的作用下,沿粗糙水平面运动,至位移为4m处,拉力F停止作用,至位移为8m处物体停止运动,运动过程中的Ek-s图线如图所示.物体

质量M=1kg的物体,在水平拉力F的作用下,沿粗糙水平面运动,至位移为4m处,拉力F停止作用,至位移为8m处物体停止运动,运动过程中的Ek-s图线如图所示.物体

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质量M=1kg的物体,在水平拉力F的作用下,沿粗糙水平面运动,至位移为4m处,拉力F停止作用,至位移为8m处物体停止运动,运动过程中的Ek-s图线如图所示.物体的初速度为______m/s,物体和水平面间的滑动摩擦因数为______,拉力F的大小为______N.(g取10m/s2
答案
(1)从图线可知初动能为2J,Ek0=
1
2
mv2=2J,
解得v=2m/s.
(2)在位移4m处物体的动能为10J,在位移8m处物体的动能为零,这段过程中物体克服摩擦力做功.
设摩擦力为Ff,则-Ffx2=0-10J=-10J,Ff=N=2.5N,因Ff=μmg
故μ=0.25.
(3)物体从开始到移动4m这段过程中,受拉力F和摩擦力Ff的作用,合力为F-Ff
由动能定理得:(F-Ff)•x1=△Ek
故得F=4.5N.
故答案为:2;0.25;4.5.
举一反三
如图1所示,物体以一定初速度从倾角α=37°的斜面底端沿斜面向上运动,上升的最大高度为3.0m.选择地面为参考平面,上升过程中,物体的机械能E随高度h的变化如图2所示.g=10m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80.则(  )
A.物体的质量m=0.67kg
B.物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.40
C.物体上升过程的加速度大小a=10m/s2
D.物体回到斜面底端时的动能Ek=10J
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如图,让一小物体(可看作质点)从图示斜面上的A点以v0=4m/s的初速度滑上斜面,物体滑到斜面上的B点后沿原路返回.若A到B的距离为1m,斜面倾角为θ=37°.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2
(1)求物体与斜面间的动摩擦因数;
(2)若设水平地面为零重力势能面,且物体返回经过C点时,其动能恰与重力势能相等,求C点相对水平地面的高度h.
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如图所示,质量为0.2kg的物体带电量为4×10-4C,从半径为0.3m光滑的
1
4
圆弧滑轨上端静止下滑到底端,然后继续沿水平面滑动.物体与水平面间的动摩擦因数为0.4,整个装置处于E=103N/C的匀强电场中,求下列两种情况下物体在水平面上滑行的最大距离:
(1)E水平向左;
(2)E竖直向下.(g取10m/s2
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如图为一装置的示意,小木桶abcd的质量为M=0.18kg,高L=0.2m,其上沿ab离挡板E的竖直距离h=0.8m,在小木桶内放有一质量m=0.02kg的小石块P(视为质点).现通过细绳对小木桶施加一个竖直向上的恒力F,使小木桶由静止开始向上运动,小木桶的上沿ab与挡板E相碰后便立即停止运动,小石块P上升的最大高度恰好与ab相平.求:
①拉力F的大小;
②小石块P由静止开始到最高点的过程中,小木桶abcd对它做的功.(取g=10m/s2,空气阻力和定滑轮摩擦均忽略不计).
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如图所示,圆心角为90°的光滑圆弧形轨道,半径为1.6m,其底端切线沿水平方向.长为
16


3
5
m
的斜面,倾角为60°,其顶端与弧形轨道末端相接,斜面正中间有一竖直放置的直杆,现让质量为1Kg的物块从弧形轨道的顶端由静止开始滑下,物块离开弧形轨道后刚好能从直杆的顶端通过,重力加速度取10m/s2,求:
(1)物块滑到弧形轨道底端时对轨道的压力大小;(2)直杆的长度为多大.
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