(2011•嘉定区三模)如图所示,倾角θ=37°的斜面上有一个质量m=3.5kg的小物体.用大小F=5N的水平拉力从静止

(2011•嘉定区三模)如图所示,倾角θ=37°的斜面上有一个质量m=3.5kg的小物体.用大小F=5N的水平拉力从静止起拉动物体,t=
7
s
后,经过位移S=5m到达斜面底端.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)物体的加速度a
(2)物体与斜面的动摩擦因数μ
(3)改变水平外力F的大小,使小物体以最短时间沿斜面到达斜面底端,求最短时间.
花蕾01 1年前 已收到1个回答 举报

没名字拉 幼苗

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解题思路:(1)根据匀加速直线运动位移时间公式直接求得加速度;
(2)以物体为研究对象进行受力分析,根据牛顿第二定律即可求解;
(3)外力增大引起加速度增大,外力增大引起弹力减小,为了保证物块不脱离斜面,外力最大值出现在弹力为零时.
以物体为研究对象根据牛顿第二定律结合运动学基本公式即可求解.

(1)根据匀加速直线运动位移时间公式得:
s=[1/2]at2
解得:a=[2s
t2=
10/7]=1.43m/s2
(2)以物体为研究对象,根据牛顿第二定律有
Fcosθ+mgsinθ-f=ma
而f=μN
N=mgcosθ-Fsinθ
整理得:
4+21-μ(28-3)=5
解得:μ=0.8
(3)根据(2)中列式可知,外力增大引起加速度增大,外力增大引起弹力减小,为了保证物块不脱离斜面,外力最大值出现在弹力为零时.
以物体为研究对象有 [mg/sinθ]=ma
a=[g/sinθ]=16.7m/s2
根据s=[1/2]at2
解得:t=
0.6s=0.77s
答:(1)物体的加速度为1.43m/s2
(2)物体与斜面的动摩擦因数μ为0.8;
(3)最短时间为0.77s.

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.

考点点评: 本题主要考查了牛顿第二定律及运动学基本公式的直接应用,知道为了保证物块不脱离斜面,外力最大值出现在弹力为零时,难度适中.

1年前

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