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精英家教网如图所示,木块的质量m=2kg,与地面间的动摩擦因数μ=0.2,木块在拉力F=10N作用下,在水平地面上向右做匀加速直线运动,经3s钟撤去拉力F.已知拉力F与水平方向的夹角θ=37°,sin37°=0.6,cos37°=0.8,取 g=10m/s2.求:
(1)撤去拉力前物体加速度的大小;
(2)物体运动的最大速率;
(3)撤去拉力后的5s内物体滑行的距离.
分析:(1)对物体受力分析,求出物体所受的合力,根据牛顿第二定律求出木块的加速度.
(2)刚撤去拉力时,物体的速度最大,根据运动学公式求出物体运动的速度.
(3)根据牛顿第二定律求出撤去外力后的加速度,再根据运动学公式求出撤去外力后的位移.
解答:解:(1)撤去外力前,木块的受力情况如图所示:
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水平方向由牛顿第二定律得:
Fcos37°-Ff=ma1     ①
竖直方向由平衡得:
Fsin37°+FN=mg     ②
又Ff=μFN
联立①②③三式代入数据解得:
a1=2.6m/s2
(2)刚撤去拉力时,物体的速度最大,由公式v=at得:
撤去外力时木块的速度:v=a1t1=2.6×3m/s=7.8m/s
(3)由牛顿第二定律得,撤去外力后木块运动的加速度为:
a2=
μmg
m
=μg=0.2×10m/s2=2m/s2
由v=v0+at得:
木块撤去外力滑行时间为:t0=
v
a2
=
7.8
2
s=3.9s<5s
所以5s内的位移等于3.9s内的位移,由运动学公式v2-
v
2
0
=2ax得:
木块滑行的路程为:
x=
v
2
0
2a2
=
7.82
2×2
=15.21m
答:(1)撤去外力前,物体运动的加速度是2.6m/s2
(2)刚撤去外力时,物体运动的速度最大,是7.8m/s;
(3)撤去外力后,木块经过5s滑行的距离为15.21m.
点评:在运动学和力学综合的问题中,加速度是前后联系的桥梁,通过加速度,可以根据力求运动,也可以根据运动求力
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,木块的质量m=2kg,与地面间的动摩擦因数μ=0.2,木块在拉力F=10N作用下,在水平地面上向右做匀加速直线运动,经3s钟撤去外力F.已知力F与水平方向的夹角θ=37°,sinθ=0.6,cosθ=0.8,g 取 10m/s2.试问:
(1)撤去外力前,物体运动的加速度是多大;
(2)刚撤去外力时,物体运动的速度是多大;
(3)撤去外力后,木块经过5s滑行的距离为多少?

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(1)撤去外力前,木块受到的摩擦力大小;
(2)刚撤去外力时,木块运动的速度;
(3)撤去外力后,木块还能滑行的距离为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,木块的质量m=2kg,与地面间的动摩擦因数u=0.2,木块在拉力F=10N作用下,在水平地面上向右匀加速直线运动,经3s钟撤去外力F.已知力F与水平方向的夹角,sinθ=0.6,cosθ=0.8,g取10m/s2,试问:
(1)撤去外力前,物体运动的加速度是多大;
(2)刚撤去外力时,物体运动的速度是多大;
(3)撤去外力后,木块经过1s滑行的距离为多大?

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(1)刚撤去外力时,木块运动的速度;

(2)撤去外力后,木块还能滑行的距离为多少?

 

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