静止在水平地面上的木箱,质量m=50kg.若用F=400N的水平恒力推它,可以在5s内使它移动x=50m.

静止在水平地面上的木箱,质量m=50kg.若用F=400N的水平恒力推它,可以在5s内使它移动x=50m.
(1)求木箱与地面间的动摩擦因数μ;
(2)若用大小为400N、方向与水平方向夹角为37°(cos37°=0.8)斜向上的拉力拉木箱从静止开始运动,要使木箱能够到达50m远处,求木箱在拉力作用下移动的最小距离?(取g=10m/s2
东丽贝 1年前 已收到2个回答 举报

天韵乐杨 幼苗

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解题思路:(1)根据匀变速直线运动的位移时间公式求出木箱的加速度,结合牛顿第二定律求出动摩擦因数的大小.(2)设拉力移动的最小距离为x1,根据牛顿第二定律求出撤去拉力前后的加速度,结合速度位移公式,抓住位移之和等于50m,求出木板在拉力作用下移动的最小距离.

(1)由运动学公式,有x=
1
2at2
解得a=
2x
t2=
2×50
25m/s2=4m/s2
对木箱由牛顿第二定律有:F-μmg=ma
代入数据得:400-μ×500=200
解得:μ=0.4.
(2)需要拉力作用的位移最小,故重物应先在拉力作用下加速度再撤去拉力使木箱减速,到达50m处速度恰好减为0.
设加速度的加速度大小为a1,减速度的加速度大小为a2
由牛顿第二定律:加速时有:
水平方向Fcos37°-μN=ma1
竖直方向Fsin37°+N-mg=0
减速时有μmg=ma2
且有:v2=2a1x1=2a2x2
x1+x2=x
联立以上各式解得:x1≈24m.
答:(1)木箱与地面间的动摩擦因数为0.4.(2)木箱在拉力作用下移动的最小距离为24m.

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;摩擦力的判断与计算.

考点点评: 本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合运用,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁.

1年前

10

杨怜花 幼苗

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设加速度为a,x=1/2*at^2,a=4m/s^2
有牛顿第二定律:
F-μmg=ma
μ=(F-ma)/mg=(400-200)/500=0.4
第二问:水平方向分力F'=Fcos37=320N
W=F'L=320*50J=1.6*10^4J

1年前

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