在粗糙水平面上有一质量为m=10kg的物体,物体与水平面的动摩擦因数为μ=0.2.现在对物体施加一个斜向下,与水平面成α

在粗糙水平面上有一质量为m=10kg的物体,物体与水平面的动摩擦因数为μ=0.2.现在对物体施加一个斜向下,与水平面成α=37°的推力F,F=100N,物体由静止开始向右运动.作用5s后撤去外力F.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2)求:
(1)力F作用下物体的加速度的大小为多少;
(2)撤去外力F时物体的速度大小;
(3)撤去外力F后物体还能滑行的距离;
(4)物体在水平面上发生的总位移.
沧浪之水66 1年前 已收到1个回答 举报

胖手小青蛙 幼苗

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解题思路:(1)物体受重力、支持力、推力和摩擦力作用,根据牛顿第二定律求出物体的加速度大小;(2)根据速度时间公式求出撤去外力F时的速度;(3)根据牛顿第二定律求出撤去外力F后的加速度,根据匀变速直线运动的速度位移公式求出匀减速直线运动的位移;(4)根据速度位移公式求解匀加速的位移,加速减速过程位移,得到总的位移.

(1)物体受重力、支持力、推力和摩擦力作用,根据牛顿第二定律,有:
Fcos37°-f=ma
N-(mg+Fsin37°)=0
其中:
f=μN
故:
Fcos37°-μ(mg+Fsin37°)=ma
解得:
a1=
Fcos37°−μ(mg+Fsin37°)
m=
100×0.8−0.2×(100+100×0.6)
10=4.8m/s2
(2)根据速度时间公式得:
v=a1t=4.8×5m/s=24m/s
(3)撤去推力F后的加速度:
a2=μg=2m/s2
则匀减速直线运动的位移:
x2=
v2
2a2=
242
4=144m.
(4)匀加速直线运动的位移:
x1=
v2
2a1=
242
9.6=60m.
所以x=x1+x2=204m.
答:(1)力F作用下物体的加速度为4.8m/s2
(2)撤去外力F时物体的速度大小为24m/s;
(3)撤去外力F后物体还能滑行144m的距离;
(4)物体在水平面上发生的总位移为204m.

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: 解决本题的关键知道加速度是联系力学和运动学的桥梁,通过加速度可以根据力求运动,也可以根据运动求力.

1年前

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