问题补充:
如图所示,倾角为37°的斜面固定在水平地面上,质量m=1kg的物体在平行于斜面向上的恒力F作用下,从A点由静止开始运动,到达B点时立即撤去拉力F,此后,物体到达C点时速度为零.通过速度传感器测得这一过程中物体每隔0.2s的瞬时速度,下表给出了部分数据.求:
t/s0.00.20.40.6…1.82.02.2…v/m?s-10.01.22.43.6…6.04.02.0…(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ;
(2)恒力F的大小;
(3)AC间的距离.
答案:
解:(1)匀加速过程:a1==6m/s2??
撤去力后匀减速:a2==-10m/s2??
由牛顿第二定律得:-(mgsin37°+μmgcos37°)=ma2????
解得:μ=0.5????
(2)匀加速过程,由牛顿第二定律得:F-mgsin37°-μmgcos37°=ma1??
解得:F=16N???
(3)设加速时间为t1,减速时间为t2
最大速度:vm=a1t1??????????
0=a1t1+a2(t2-t1)
在2.2s时的速度为2.0m/s:有:2.0=vm-a2(2.2-t1)????
SAC=
联立解出:SAC=10.8m???
答:(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ为0.5;
(2)恒力F的大小为16N;
(3)AC间的距离为10.8m.
解析分析:(1)利用表中的数据,根据加速度的定义求加速度;然后根据牛顿第二定律列式求解出动摩擦因素.
(2)先由匀变速运动求出加速度的大小,再由受力分析和牛顿第二定律求出力的大小.
(3)利用匀变速直线运动中速度与时间的关系求出最大速度,再根据平均速度的定义求解位移.
点评:本题考查匀变速直线运动规律,是典型的牛顿定律解题中的一类.关键是应用加速度定义和牛顿第二定律表示加速度的大小,这是一道好题!
如图所示 倾角为37°的斜面固定在水平地面上 质量m=1kg的物体在平行于斜面向上的恒力F作用下 从A点由静止开始运动 到达B点时立即撤去拉力F 此后 物体到达C点时