分析 (1)根據(jù)平均速度推論求出1s內(nèi)的位移.
(2)根據(jù)速度時間公式求出向上勻加速運動的加速度,結(jié)合牛頓第二定律求出動摩擦因數(shù).
(3)根據(jù)牛頓第二定律求出撤去F后向上勻減速運動的加速度大小,結(jié)合速度時間公式求出勻減速運動到零的時間,結(jié)合平均速度推論求出向上勻減速運動的位移,根據(jù)牛頓第二定律求出返回做勻加速運動的加速度,結(jié)合位移時間公式求出返回的位移,從而確定物體所處的位置.
解答 解:(1)根據(jù)平均速度的推論知,開始運動1s內(nèi)物體上滑的位移${s}_{1}=\frac{{v}_{1}}{2}{t}_{1}=\frac{20}{2}×1m=10m$.
(2)物體向上做勻加速運動的加速度a=$\frac{{v}_{1}}{{t}_{1}}=\frac{20}{1}m/{s}^{2}=20m/{s}^{2}$,
根據(jù)牛頓第二定律得,a=$\frac{F-mgsin37°-μmgcos37°}{m}$,
代入數(shù)據(jù)解得μ=0.5.
(3)撤去F后,向上做勻減速運動的加速度大小$a′=\frac{mgsin37°+μmgcos37°}{m}$=gsin37°+μgcos37°=6+4m/s2=10m/s2.
物體向上速度減為零的時間${t}_{2}=\frac{{v}_{1}}{a′}=\frac{20}{10}s=2s$,向上勻減速運動的位移${s}_{2}=\frac{{v}_{1}}{2}{t}_{2}=\frac{20}{2}×2m=20m$,
可知t2=6s時,返回做勻加速的時間為3s,勻加速運動的加速度a″=gsin37°-μgcos37°=6-4m/s2=2m/s2,
返回的位移${s}_{3}=\frac{1}{2}a″{{t}_{3}}^{2}=\frac{1}{2}×2×9m=9m$,
則物體距離出發(fā)點的距離x=s1+s2-s3=10+20-9m=21m.
答:(1)從開始運動1s內(nèi)物體沿斜面向上運動的位移為10m.
(2)斜面與物體的動摩擦因數(shù)μ為0.5.
(3)t2=6s時,物體運動至斜面上距離出發(fā)點21m.
點評 解決本題的關(guān)鍵理清物體在整個過程中的運動規(guī)律,結(jié)合牛頓第二定律和運動學(xué)公式綜合求解,知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運動學(xué)的橋梁,難度中等.
科目:高中物理 來源: 題型:填空題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 木箱克服摩擦力做功 | B. | 摩擦力對木箱做正功 | ||
C. | 木箱的重力勢能不變,機械能守恒 | D. | 木箱動能逐漸減小,機械能減小 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | $\frac{2}{3}$ | B. | $\frac{3}{2}$ | C. | 4 | D. | 6 |
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 20N,水平向右 | B. | 20N,水平向左 | C. | 40N,水平向左 | D. | 0,水平向左 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 由大變小的三角形光斑,直至光斑消失 | |
B. | 由大變小的三角形光斑、明暗相間的彩色條紋,直至條紋消失 | |
C. | 由大變小的三角形光斑,明暗相間的條紋,直至黑白色條紋消失 | |
D. | 由大變小的三角形光斑,小圓形光斑,明暗相間的彩色條紋,直至條紋消失 |
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 該波沿x軸負(fù)方向傳播,波速為2m/s | |
B. | 在0.5s時間內(nèi),質(zhì)點P沿x軸運動了1m | |
C. | t=1.0s時,質(zhì)點P處于平衡位置,并正在往負(fù)方向運動 | |
D. | 質(zhì)點L與質(zhì)點N的運動方向總相反 |
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