(2013?静安区一模)如图所示,木块质量m=1.04kg,在与水平方向成θ=37°角、斜向右上方的恒定拉力F作用
(2013?静安区一模)如图所示,木块质量m=1.04kg,在与水平方向成θ=37°角、斜向右上方的恒定拉力F作用下,以a=2.0m/s2的加速度从静止开始做匀加速直线运...
(2013?静安区一模)如图所示,木块质量m=1.04kg,在与水平方向成θ=37°角、斜向右上方的恒定拉力F作用下,以a=2.0m/s2的加速度从静止开始做匀加速直线运动,在3s末时撤去拉力F.已知木块与地面间的动摩擦因数μ=0.4,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:(1)拉力F的大小(2)物体在5s内滑行的总位移.
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(1)对物体受力分析,可知
水平方向 Fcosθ-f=ma
竖直方向 Fsinθ+FN=mg
摩擦力公式 f=μFN
由以上三个方程可以解得,
a=2m/s2
F=6N;
(2)在3s末物体的速度为
V=at=2×3m/s=6m/s,
前3s的位移为
X1=
at2=9m,
在3s末撤去了拉力F,之后物体将在摩擦力的作用下减速运动,
设此时的加速度为a′,摩擦力为f′,
则 f′=μmg=ma′,
所以a′=μg=4m/s2,
撤去了拉力F之后,减速到0需要的时间为t
则由V=0-a′t 可得
t=1.5s
即物体只运动了1.5s就停止了,所以减速运动的位移
X2=Vt-
at2=4.5m
所以总位移x=X1+X2=9m+4.5m=13.5m,
答:(1)拉力F的大小为6N
(2)物体在5s内滑行的总位移是13.5m.
水平方向 Fcosθ-f=ma
竖直方向 Fsinθ+FN=mg
摩擦力公式 f=μFN
由以上三个方程可以解得,
a=2m/s2
F=6N;
(2)在3s末物体的速度为
V=at=2×3m/s=6m/s,
前3s的位移为
X1=
1 |
2 |
在3s末撤去了拉力F,之后物体将在摩擦力的作用下减速运动,
设此时的加速度为a′,摩擦力为f′,
则 f′=μmg=ma′,
所以a′=μg=4m/s2,
撤去了拉力F之后,减速到0需要的时间为t
则由V=0-a′t 可得
t=1.5s
即物体只运动了1.5s就停止了,所以减速运动的位移
X2=Vt-
1 |
2 |
所以总位移x=X1+X2=9m+4.5m=13.5m,
答:(1)拉力F的大小为6N
(2)物体在5s内滑行的总位移是13.5m.
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