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如图所示,质量m=2kg的木块静止在水平面上,用大小为F=20N,方向与水平方向成37°角的力拉动木块,当木块运动到10m时撤去F.木块与水平面间的动摩擦因数?=0.2.不计空气阻力,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)撤去F时木块的速度的大小;
(2)撤去F后物体运动的时间;
(3)物体从开始运动到停下的总位移.

解:

(1)力F拉动木块的过程中,木块的受力情况如图1所示.根据牛顿运动定律有
Fcos37°-f1=ma1
mg-Fsin37°-N1=0
又因为f1=μN1
代入数据可求得:N1=8.0N,
解得:a1=7.2m/s2
因为:v2=2a1x
所以:v==12m/s
(2)撤去F后,木块的受图情况如图2所示.根据牛顿运动定律有:
N2-mg=0-f2=ma2
又因为:f2=μN2
代入数据可求得:N2=20N,
解得:a2=-2.0m/s2
因为:v=v+a2t
所以:=6.0s
(3)由(2)分析知,木块在匀减速运动过程中的位移
=36m
所以物块的总位移x=10+x1=46m.
答:(1)撤去力F时木块速度的大小是12m/s;
(2)撤去力F后木块运动的时间是6s.
(3)木块的总位移为46m.
分析:(1)分析木块的受力情况,根据牛顿第二定律和摩擦力公式求出加速度,由运动学位移速度关系公式求出撤去力F时木块速度的大小;
(2)撤去F后,木块由于滑动摩擦力而做匀减速运动,根据牛顿第二定律求出加速度,由速度公式求解木块运动的时间.
(3)分两段求匀加速运动的位移和匀减速运动的位移即可.
点评:本题是牛顿第二定律和运动学公式结合处理动力学问题,加速度是关键量,是联系力和运动学关系的桥梁,在这种方法中是必求的量.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2013?荆州模拟)如图所示,质量m=2.2kg的金属块放在水平地板上,在与水平方向成θ=37°角斜向上、大小为F=10N的拉力作用下,以速度v=5.0m/s向右做匀速直线运动.(cos37°=0.8,sin37°=0.6,取g=10m/s2)求:
(1)金属块与地板间的动摩擦因数;
(2)如果从某时刻起撤去拉力,撤去拉力后金属块在水平地板上滑行的最大距离.

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如图所示,质量m=2.0kg的木块静止在水平面上,用大小F=20N、方向与水平方向成θ=37°角的力拉动木块,当木块运动到x=10m时撤去力F.不计空气阻力.已知木块与水平面间的动摩擦因数?=0.2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.g取10m/s2.求:
(1)撤去力F时木块速度的大小;
(2)撤去力F后木块运动的时间.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,质量m=2.0×104kg的汽车以不变的速度先后驶过凹形桥面和凸形桥面,两桥面的圆弧半径均为20m.由于轮胎太旧,如果受到超过3×105N的压力时就会出现爆胎,则:
(1)汽车在行驶过程中,在哪个位置最可能出现爆胎?
(2)为了使汽车安全过桥,汽车允许的最大速度是多少?
(3)若以(2)中所求得速度行驶,汽车对桥面的最小压力是多少?

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如图所示,质量m=2.0kg的金属块放在水平地板上,在与水平方向成θ=37°角斜向上、大小为F=10N的拉力作用下,以速度v=5.0m/s向右做匀速直线运动.(cos37°=0.8,sin37°=0.6,取g=10m/s2)求:
(1)撤去拉力后物体运动的加速度
(2)撤去拉力后物体运动的最长时间.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2013?海淀区一模)如图所示,质量m=2.0×10-4kg、电荷量q=1.0×10-6C的带正电微粒静止在空间范围足够大的电场强度为E1的匀强电场中.取g=10m/s2
(1)求匀强电场的电场强度E1的大小和方向;
(2)在t=0时刻,匀强电场强度大小突然变为E2=4.0×103N/C,且方向不变.求在t=0.20s时间内电场力做的功;
(3)在t=0.20s时刻突然撤掉电场,求带电微粒回到出发点时的动能.

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