質(zhì)量m=20kg的物體,在大小恒定的水平外力F的作用下,沿水平面做直線運動.(0~2)s內(nèi)F與運動方向相反,(2~4)s內(nèi)F與運動方向相同,物體的速度-時間圖象如圖所示(g=10m/s2).求物體與水平間的動摩擦因數(shù)及4s內(nèi)的總位移.
分析:先分析物體的運動過程,共分兩個階段:勻減速直線運動和反向的勻加速直線運動.分階段對物體進行受力分析,利用牛頓第二定律計算出物體與水平面間的動摩擦因數(shù).最后根據(jù)速度-時間圖象圍成的面積表示位移來計算4s內(nèi)的總位移.
解答:解:(1)由v-t圖象可知,在0-2s內(nèi)物體做勻減速直線運動,加速度大小為:a1=
10
2
m/s2=5m/s2

對物體受力分析如圖所示:
     
由題意知:F+μmg=ma1…①
在2-4s內(nèi)物體做反向勻加速直線運動,加速度大小為:a2=
2
2
m/s2=1m/s2

對物體受力分析如圖所示:
   
由題意知:F-μmg=ma2…②
聯(lián)立①②整理得:μ=
a1+a2
2g
=
5+1
2×10
=0.3

(2)由v-t圖象可知,物體在4s內(nèi)的位移為x=
1
2
×2×10-
1
2
×2×2m=8m

答:物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.3,物體在 4s內(nèi)的總位移為8m
點評:對于多階段運動過程的處理,一定要分階段進行分析處理.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖,質(zhì)量m=20kg的物塊(可視為質(zhì)點),以初速度v0=10m/s滑上靜止在光滑軌道的質(zhì)量M=30kg、高h=0.8m的小車的左端,當車向右運動了距離d時(即A處)雙方達到共速.現(xiàn)在A處固定一高h=0.8m、寬度不計的障礙物,當車撞到障礙物時被粘住不動,而貨物繼續(xù)在車上滑動,到A處時即做平拋運動,恰好與傾角為53°的光滑斜面相切而沿斜面向下滑動,已知貨物與車間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,(g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:
(1)車與貨物共同速度的大小v1;
(2)貨物平拋時的水平速度v2;
(3)車的長度L與距離d.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,一個質(zhì)量m=20kg的物塊,在F=60N的水平拉力作用下,從靜止開始沿水平地面向右做勻加速直線運動.物塊與地面間的動摩擦因數(shù)?=0.10.取重力加速度g=10m/s2
(1)畫出物塊的受力示意圖;
(2)求物塊運動的加速度大。
(3)求物塊速度達到v=6.0m/s時移動的距離.

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(18分)如圖,質(zhì)量m=20kg的物塊(可視為質(zhì)點),以初速度v0=10m/s滑上靜止在光滑軌道的質(zhì)量M=30kg、高h=0.8m的小車的左端,當車向右運動了距離d時(即A處)雙方達到共速,F(xiàn)在A處固定一高h=0.8m、寬度不計的障礙物,當車撞到障礙物時被粘住不動,而貨物繼續(xù)在車上滑動,到A處時即做平拋運動,恰好與傾角為53°的光滑斜面相切而沿斜面向下滑動,已知貨物與車間的動摩擦因數(shù)μ=0.5。

(g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:

(1)車與貨物共同速度的大小v1;

(2)貨物平拋時的水平速度v2;

(3)車的長度L與距離d.

 

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

如圖所示,一個質(zhì)量m=20kg的物塊,在F=60N的水平拉力作用下,從靜止開始沿水平地面向右做勻加速直線運動.物塊與地面間的動摩擦因數(shù)?=0.10.取重力加速度g=10m/s2
(1)畫出物塊的受力示意圖;
(2)求物塊運動的加速度大;
(3)求物塊速度達到v=6.0m/s時移動的距離.

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科目:高中物理 來源:2009-2010學(xué)年北京市西城區(qū)高一(上)期末物理試卷(解析版) 題型:解答題

如圖所示,一個質(zhì)量m=20kg的物塊,在F=60N的水平拉力作用下,從靜止開始沿水平地面向右做勻加速直線運動.物塊與地面間的動摩擦因數(shù)µ=0.10.取重力加速度g=10m/s2
(1)畫出物塊的受力示意圖;
(2)求物塊運動的加速度大;
(3)求物塊速度達到v=6.0m/s時移動的距離.

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