問題詳情:
如圖(*)所示,質量為m=1kg的物體置於傾角為θ =370的固定且足夠長的斜面上,t=0時刻對物體施以平行於斜面向上的拉力F,t1=1s時撤去拉力,物體運動的v-t圖象如圖所示(乙)所示,取g=10m/s2,sin370=0.6, cos370=0.8, 求:
(1)物體與斜面間的動摩擦因數;
(2)拉力F的大小;
(3)t=4s時物體的速度大小。
【回答】
(1)設F作用時加速度為a1,撤去後加速度為a2。由圖像可得
a1=20m/s2, a2=10m/s2 ①
撤去力F後,據牛頓第二定律,有 ②
解得 ③
(2)對物體進行受力分析,由牛頓第二定律可知
④ F=30N ⑤
(3)設撤去力F後物體運動到最高點所用時間為t2,
由 v1=a2t2,可得t2=2s ⑥
則物體沿着斜面下滑的時間為t3=t-t1-t2=1s ⑦
設下滑加速度為a3,據牛頓第二定律,有 ⑧
解得a3=2m/s2,
則t=4s時速度v=a3t3=2m/s. ⑨
*:(1) (2)30N (3)2m/s.
知識點:牛頓運動定律的應用
題型:計算題