某物體質(zhì)量為m=4kg,與水平地面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5.如圖所示,物體在與水平方向成θ=37°角的恒力F作用下,從靜止起開始向右加速運(yùn)動,經(jīng)過tl=2.0s后撤去恒力F物體繼續(xù)向前運(yùn)動t2=4.0s后停下.求;恒力F的大小和物體的總位移x.
分析:由受力分析可以得到恒力作用時(shí)的合力,由此可以得到物體的加速度,再由撤去拉力后物體只受摩擦力,可以得到撤去后的加速度,然后列速度方程可解的拉力
得到拉力之后,可以得到撤去拉力時(shí)的速度,由此可以求得總位移.
解答:解:
撤去力F后,物體所受合力為摩擦力,f=μmg=ma,所以物體的加速度為:a=μg=5m/s2
又Vt=V0+at
所以可得:0=Vm-at,
所以最快速度Vm=20m/s
由前面可知,F(xiàn)作用在物體上2秒后物體的速度達(dá)到20m/s
則有:
20=0+a0t
解得:
a0=10m/s2
由牛頓第二定律得:
Fcos37°-μ(mg-Fsin37°)=ma0
解得:
F=55N
這一段時(shí)間的位移:S2=
vm
2
t
=20m
撤去力F后的位移:S1=vmt-
1
2
at2
=40m
總位移S=40m+20m=60m
答:
拉力為55N
總位移為:60m
點(diǎn)評:本題是牛頓定律比較綜合的應(yīng)用,要熟練掌握運(yùn)動分析,雙過程結(jié)合的題目,重點(diǎn)要找結(jié)合點(diǎn)的速度.
練習(xí)冊系列答案
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如圖所示,小車板面上的物體質(zhì)量為m=4kg,它被一根水平方向上拉伸了的彈簧拉住而靜止在小車上,這時(shí)小車處于靜止?fàn)顟B(tài),彈簧的彈力為5N.現(xiàn)沿水平向右的方向?qū)π≤囀┮蛔饔昧,使小車由靜止開始運(yùn)動起來,運(yùn)動中加速度由零逐漸增大到2m/s2,隨即以2m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動.以下說法正確的是(  )

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(2)運(yùn)用動能定理解答下面問題,有一質(zhì)量m=2kg的物體,置于水平面上,在水平恒力F=8N的作用下,使物體由靜止開始運(yùn)動,經(jīng)過x=4m后,撤去F,問物體還能運(yùn)動多長距離?已知物體與水平面間動摩擦因數(shù)為μ=0.2.(g取10m/s2

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某物體質(zhì)量為m=4kg,與水平地面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5.如圖所示,物體在與水平方向成θ=37°角的恒力F作用下,從靜止起開始向右加速運(yùn)動,經(jīng)過tl=2.0s后撤去恒力F物體繼續(xù)向前運(yùn)動t2=4.0s后停下.求;恒力F的大小和物體的總位移x.

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科目:高中物理 來源:江蘇同步題 題型:計(jì)算題

某物體質(zhì)量為m=4kg,與水平地面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5。如圖所示,物體在與水平方向成θ=37°角的恒力F作用下,從靜止起開始向右加速運(yùn)動,經(jīng)過tl=2.0s后撤去恒力F,物體繼續(xù)向前運(yùn)動t2=4.0s后停下。求;恒力F的大小和物體的總位移x。

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