如图所示,在水平地面上固定一个倾角为θ=37°的足够长的粗糙斜面,质量:m=1kg的小滑块以v0=6m/s的初速度从A点沿斜面向上滑动0.2s时,对滑块施加一个平行于斜面向上的持续恒力F,再经过1s时,滑块的速度恰好减为零.
已知滑块与斜面之间的动摩擦因数为μ=0.5,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.
求:(1)刚施加恒力F时,滑块的速度是多大?
(2)恒力?F的大小.
网友回答
解:(1)从0到0.2s的过程,由牛顿第二定律:
mgsinθ+μmgcosθ=ma1
t1=0.2s时的速度:
v1=v0-a1t1
所以:v1=4m/s
(2)施加恒力F以后,加速度大小为:
由牛顿第二定律:
mgsinθ+μmgcosθ-F=ma2
由以上得:F=6N
答:(1)刚施加恒力F时,滑块的速度是4m/s;
(2)恒力F的大小为6N.
解析分析:(1)受力分析后,根据牛顿第二定律求解出加速度,再根据运动学公式求解速度;
(2)施加推力后,减速的加速度变小;先根据运动情况确定加速度,后受力分析,根据牛顿第二定律列式求解力F.
点评:本题是已知受力情况确定运动情况的典型问题,物体的运动分两个过程,关键是求解出加速度,然后根据牛顿第二定律列式计算.