如图所示,斜面的倾角θ=37°.一个质量m=1.0kg的物体,从静止开始沿斜面下滑.在开始运动后的最初2.0s内,物体下滑的距离为4.0m.不计空气阻力.计算时重力加

发布时间:2020-08-08 15:43:05

如图所示,斜面的倾角θ=37°.一个质量m=1.0kg的物体,从静止开始沿斜面下滑.在开始运动后的最初2.0s内,物体下滑的距离为4.0m.不计空气阻力.计算时重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.
(1)求物体运动的加速度大小;
(2)求物体与斜面间的动摩擦因数;
(3)如果用水平力将该物体从斜面底端匀速推上斜面,应该用多大的水平力作用在物体上?

网友回答

解:(1)设物体的加速度为a,由?
解得:
a=2m/s2
(2)对物体受力情况如图1所示,建立如图所示的直角坐标系.根据牛顿第二定律

x方向Gsinθ-Ff=ma
y方向FN-Gcosθ=0
摩擦力Ff=μFN
解得:μ=0.5
(3)对物体受力情况如图2所示,建立如图所示的直角坐标系.则
x方向Fcosθ-Gsinθ-Ff=0
y方向FN-Gcosθ-Fsinθ=0
摩擦力Ff=μFN
解得:F=20N
答:
(1)物体运动的加速度大小a=2m/s2
(2)物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.5;
(3)如果用水平力将该物体从斜面底端匀速推上斜面,所加水平力为20N.
解析分析:(1)由运动学位移表达式,可以求物体运动的加速度大小
(2)对物体受力分析,列牛顿第二定律和平衡方程,可以求物体与斜面间的动摩擦因数;
(3)匀速上滑是平衡状态,故受力分析后,就列两个坐标轴上的平衡方程,可以求得应施加的作用力.

点评:本题重点练习正交分解的应用,一是如何分解:一般分解在运动方向和垂直运动方向,二是如何列方程:一般是列运动方向的牛顿第二定律和垂直运动方向的平衡方程.
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