如图所示,在倾角θ=37°的固定斜面底端,放着一个质量为1Kg的物体,现对物体施加平行于斜面向上的恒力F=
如图所示,在倾角θ=37°的固定斜面底端,放着一个质量为1Kg的物体,现对物体施加平行于斜面向上的恒力F=20N,作用时间t1=1s时撤去拉力F,若物体与斜面间的动摩擦因...
如图所示,在倾角θ=37°的固定斜面底端,放着一个质量为1Kg的物体,现对物体施加平行于斜面向上的恒力F=20N,作用时间t1=1s时撤去拉力F,若物体与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5,斜面足够长,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.试求:(1)撤去F时,物体的速度是多少?此过程中F做的功是多少?(2)物体再返回到斜面低端时的速度是多少?
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解答:解:(1)撤去F前,物体受力如图1示
依牛顿第二定律:F-mgsinθ-μmgcosθ=ma1
得:a1=10m/s2
依运动学公式:V1=a1t1
得:V1=10m/s,X1=
t1
得:X1=5m
根据W=F X1
得:W=100J
(2)撤去F后,物体受力如图2示
依牛顿第二定律:-mgsinθ-μmgcosθ=ma2
得:a2=-10m/s2
依运动学公式:2a2X2=0?V12
得:X2=5m
返回到斜面底端过程中,受力如图3
依牛顿第二定律:mgsinθ-μmgcosθ=ma3
得:a3=2m/s2
依运动学公式:2a3(X1+X2)=V2?0
得:V=2
m/s
答:(1)撤去F时,物体的速度是10m/s,此过程中F做的功是100J;
(2)物体再返回到斜面低端时的速度是2
m/s.
依牛顿第二定律:F-mgsinθ-μmgcosθ=ma1
得:a1=10m/s2
依运动学公式:V1=a1t1
得:V1=10m/s,X1=
V1 |
2 |
得:X1=5m
根据W=F X1
得:W=100J
(2)撤去F后,物体受力如图2示
依牛顿第二定律:-mgsinθ-μmgcosθ=ma2
得:a2=-10m/s2
依运动学公式:2a2X2=0?V12
得:X2=5m
返回到斜面底端过程中,受力如图3
依牛顿第二定律:mgsinθ-μmgcosθ=ma3
得:a3=2m/s2
依运动学公式:2a3(X1+X2)=V2?0
得:V=2
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答:(1)撤去F时,物体的速度是10m/s,此过程中F做的功是100J;
(2)物体再返回到斜面低端时的速度是2
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