如图所示,水平面上固定一倾角θ=37°的斜面,有一质量为1kg的小物体以初速度v0=10m/s从斜面底端向上滑动,已知斜

如图所示,水平面上固定一倾角θ=37°的斜面,有一质量为1kg的小物体以初速度v0=10m/s从斜面底端向上滑动,已知斜面足够长,小物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.5,小物体经2s正好通过斜面上的A点(图中未画出),g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.则2s内小物体(  )
A. 位移的大小为16 m
B. 克服重力做功为40J
C. 速度改变量的大小为8m/s
D. 平均速度大小为2m/s
kinghotqq 1年前 已收到1个回答 举报

水水走ss 幼苗

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解题思路:根据牛顿第二定律分别求出上滑和下滑的加速度,结合运动学公式求出位移的大小,从而得出克服重力做功的大小.根据运动学公式求出末速度,从而得出速度的变化量.结合位移和时间求出平均速度的大小.

A、根据牛顿第二定律得,物体上滑的加速度a=[mgsin37°+μmgcos37°/m]=gsin37°+μgcos37°=6+0.5×8=10m/s2
物块减速到零所需的时间t1=
v0
a=
10
10s=1s,
物体下滑的加速度a′=
mgsin37°−μmgcos37°
m=gsin37°-μgcos37°=6-0.5×8=2m/s2
则物体上滑的位移x1=
v02
2a=
100
20m=5m,
下滑的位移x2=
1
2a′t22=
1
2×2×1m=1m.
则物体的位移大小x=x1-x2=4m.故A错误.
B、克服重力做功的大小W=mgxsin37°=10×4×0.6J=24J.故B错误.
C、2s末的速度v=a′t2=2×1m/s=2m/s,方向沿斜面向下,则速度的变化量△v=-2-10m/s=-12m/s.故C错误.
D、平均速度
.
v=
x
t=
4
2m/s=2m/s.故D正确.
故选:D.

点评:
本题考点: 牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系;功的计算.

考点点评: 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灵活求解.

1年前

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