质量为1kg的物体静止在水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数为0.2,作用在物体上的水平拉力F与时间t的关系如图所示,则

质量为1kg的物体静止在水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数为0.2,作用在物体上的水平拉力F与时间t的关系如图所示,则物体在前12s内的位移为多少?(取g=10m/s2
tjx1984 1年前 已收到1个回答 举报

元熵 幼苗

共回答了6个问题采纳率:100% 举报

解题思路:根据牛顿第二定律求出前2s内的加速度,结合位移公式和速度公式求出2s内的位移和2s末的速度,2-5s内物体做匀速直线运动,结合位移公式求出匀速运动的位移,从第6s时开始做匀减速运动,根据牛顿第二定律求出加速度,结合运动学公式求出速度减为零的时间和位移,速度减为零后,由于拉力小于摩擦力,物体处于静止,结合各段时间内的位移得出总位移.

前2s物体受力情况如图a所示,物体做初速为零的匀加速直线运动.
由F1-f=ma1,N=mg,f=μN得:a1=
F1-μmg
m=[4-0.2×10/1]=2m/s2
6s末速度:v1=a1t1=2×6=12m/s
6s内发生的位移为:s1=[1/2]a1t12=[1/2]×2×36=36m;
接着的4s时间内物体受力情况如图b所示,物体做匀速直线运动.
S2=v1t2=12×4m=48m.
第10s起物体受力情况如图c所示,物体做匀减速直线运动.
F3+f=ma3,N=mg,f=μN得:
a3=
F3+μmg
m=[2+2/1]=4m/s2
运动到速度为零的时间为:t3=[12/4]=3s;t′=2s<3s;故物体没有静止;
故最后2s的位移为:s3=v1t′-
1
2a3t′2=12×2-
1
2×4×4=16m;
故总位移x=s1+s2+s3=36+48+16=100m;
答:12s内的总位移为100m.

点评:
本题考点: A:牛顿第二定律 B:匀变速直线运动的位移与时间的关系

考点点评: 解决本题的关键理清物体在整个过程中的运动规律,结合牛顿第二定律和运动学公式综合求解,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁.

1年前

6
可能相似的问题
Copyright © 2024 YULUCN.COM - 雨露学习互助 - 16 q. 0.027 s. - webmaster@yulucn.com