如图所示,质量为m=4kg的物体放在粗糙的水平面上,物体与水平面间的动摩擦因数为μ=0.2,物体在方向与水平面成α=37°斜向下、大小为20N的推力F作用下,从静止开

发布时间:2020-08-06 00:39:38

如图所示,质量为m=4kg的物体放在粗糙的水平面上,物体与水平面间的动摩擦因数为μ=0.2,物体在方向与水平面成α=37°斜向下、大小为20N的推力F作用下,从静止开始运动,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2.若5s末撤去F,求:
(1)5s末物体的速度大小;
(2)前8s内物体通过的位移大小.

网友回答

解:(1)物体受力如图所示,据牛顿第二定律有
竖直方向上 N-mg-Fsinα=0
水平方向上 Fcosα-f=ma
又 f=μN
解得 a==1.4m/s2
则5s末的速度大小??υ5=at1=1.4×5m/s=7.0m/s?????????????
(2)前5s内物体的位移s1=at12=17.5m???????????????????
撤去力F后,据牛顿第二定律有-f′=ma′
N′-mg=0????????????
又f′=μN′
解得???a′=-μg=-2m/s2??????????????????????????????
由于??t止=-=-s=3.5s>t2=(8-5)s=3s
故????s2=υ5t2+=12m??????????????????????????????
则前8s内物体的位移大小??s=s1+s2=29.5m?????????
答:(1)5s末物体的速度大小为7m/s.
(2)前8s内物体通过的位移大小为29.5m.
解析分析:(1)对物体受力分析,根据牛顿第二定律求出物体的加速度,再根据速度时间公式求出5s末物体的速度大小.
(2)根据牛顿第二定律,结合运动学公式求出撤去外力物块滑行到速度为零所需的时间,判断物体在8s末有无停止,再结合运动学公式求出前5s内和后3s内的位移,从而求出前8s内物体的位移大小.

点评:解决本题的关键理清物体的运动规律,结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解.
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