如图所示,质量m=4kg的物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.5,在与水平成θ=37°.角的恒力F作用下,从静止起向右前进t1=2.0s后撤去F,又经过t2=4.0s物

发布时间:2020-08-07 10:46:46

如图所示,质量m=4kg的物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.5,在与水平成θ=37°.角的恒力F作用下,从静止起向右前进t1=2.0s后撤去F,又经过t2=4.0s物体刚好停下.求:F的大小、最大速度Vm、总位移S.(sin37°=0.6,g=10m/s2)

网友回答

解:前2?s,由牛顿第二定律得
?? Fcosθ-f=ma1?
? Fsinθ+N=mg
又f=μN
∴Fcosθ-μ(mg-Fsinθ)=ma1??
后4s内,物体做匀减速直线运动??f=μmg=ma2
得a2=μg=5?m/s2????
由题可知:vm=a1t1=a2t2?
∴a1==10?m/s2?
则最大速度 vm=a1t1=10×2=20?m/s?
由①式得:=N=54.55N?
总位移:S=S1+S2==10×6?m=60?m?
答:F的大小为54.55N、最大速度Vm为20m/s,总位移S为60m.
解析分析:物体先做匀加速直线运动,后匀减速直线运动,根据牛顿第二定律求出匀加速过程的加速度与F的关系式及匀减速运动的加速度,根据速度公式得到撤去F时物体的速度v与tl、t2的关系式,即可求得匀加速运动的加速度,联立求出F.刚撤去F时,物体的速度最大,由速度公式求解最大速度.根据位移公式分别求出两段位移,再求解总位移.

点评:本题属于知道运动情况求解运动情况的类型,关键要抓住两个过程之间内在联系,通过求解加速度来求F.
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