如图所示,倾角θ为37°的粗糙斜面被固定在水平地面上,质量为?12.5kg的物块,在沿平行于斜面向上的拉力F作用下从斜面的底端由静止开始运动,力F作用2s后撤去,物体

发布时间:2020-08-09 20:04:23

如图所示,倾角θ为37°的粗糙斜面被固定在水平地面上,质量为?12.5kg的物块,在沿平行于斜面向上的拉力F作用下从斜面的底端由静止开始运动,力F作用2s后撤去,物体在斜面上继续上滑1.2s后,速度减为零,已知F=200N.求:
(1)物体与斜面间的动摩擦因数.
(2)物体在斜面上能够通过的路程.
(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)

网友回答

解:(1)力F作用时,对物体进行受力分析,根据牛顿第二定律得:
F-mgsinθ-μmgcosθ=ma1? ①
撤去F后,对物体进行受力分析,根据牛顿第二定律得:
mgsinθ+μmgcosθ=ma2??? ②
又因为a1t1=a2t2????????? ③
由①②③解得:μ=0.5
(2)根据①式得:a1==6m/s2
根据①式得:a1==10m/s2
根据匀变速直线运动位移时间公式得:
上升的位移为:s=a1t12+a2t22=19.2m
因为mgsinθ>μmgcosθ
所以物体速度等于零后又返回到出发点,
所以物体在斜面上能够通过的路程l=2s=38.4m
答:(1)物体与斜面间的动摩擦因数为0.5.
(2)物体在斜面上能够通过的路程为38.4m.
解析分析:(1)对物体进行受力分析,根据牛顿第二定律求出F作用前后的加速度的表达式,再根据运动学基本公式列式即可求解动摩擦因数;
(2)根据第一问的表达式求出匀加速上升和匀减速上升的加速度,根据位移时间公式求出上升的总位移,再根据条件判断物体速度为零后能否保持静止,若不能则要返回出发点.

点评:本题主要考察了牛顿第二定律及运动学基本公式的直接应用,抓住匀加速运动的末速度即为匀减速运动的初速度列式,注意mgsinθ>μmgcosθ,物体速度等于零后又返回到出发点,难度适中.
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