分析 此题的物理过程看起来简短,但后一过程即撤去外力后先匀减速至零,返回时做匀加速运动,应该是三个过程.
(1)有拉力时,加速过程是已知力求运动,即末速度和上升的位移.撤去外力后,由于受到重力和摩擦力作用,物体将向上匀减速运动,直到速度为零.据牛顿运动定律求出加速度,再根据运动学规律求时间和位移.
(2)返回时,物体做匀加运动,同样是已知运动求力,只是加速发生变化,总位移是上升过程两个阶段的位移之和.
解答 解:(1)有拉力时,物体向上做匀加速运动,据牛顿第二定律求得加速度:
${a}_{1}=\frac{F-mgsin37°-μmgcos37°}{m}=\frac{2-0.2×10×0.6-0.25×0.2×10×0.8}{0.2}=2m/{s}^{2}$
经过x=4m的加速后,经历的时间:
${t}_{1}=\sqrt{\frac{2x}{{a}_{1}}}=\sqrt{\frac{2×4}{2}}s=2s$
向上加速的位移:
${x}_{1}=\frac{1}{2}{a}_{1}{{t}_{1}}^{2}=\frac{1}{2}×2×{2}^{2}m=4m$
此过程的末速度:
v1=a1t1=2×2m/s=4m/s
撤去外力后,物体向上匀减速的加速度:
${a}_{2}=gsin37°+μgcos37°=(10×0.6+0.25×10×0.8)m/{s}^{2}=8m/{s}^{2}$
减速到零的时间:
${t}_{2}=\frac{0-{v}_{1}}{-{a}_{1}}=\frac{0-4}{-8}s=0.5s$
所以,还能沿斜面上升的时间为0.5s
还可求出还能向上滑行的距离:
${x}_{2}=\frac{0-{{v}_{1}}^{2}}{-2{a}_{2}}=\frac{{4}^{2}}{2×8}m=1m$
(2)之后物体沿斜面向下做匀加速运动,加速度:
${a}_{3}=gsin37°-μgcos37°=4m/{s}^{2}$
到达斜面底端的位移:
x3=x1+x2=5m
到达底端的速度:
${v}_{3}=\sqrt{2{a}_{3}{x}_{3}}=\sqrt{2×4×5}m/s=4.47m/s$
答:(1)物块还能沿斜面上升时间为0.5s
(2)物体回到斜面底端的速度为4.47m/s
点评 此题三个过程均是已知受力求运动,先根据牛顿第二定律求出加速度,再根据运动学规律求相关运动量.注意三个过程的加速度均不相同、前一过程的末状态是后一状态的初状态、前两个过程的总位移是最后一个过程的位移.这种题型只能算完前一过程量,再向下继续.
科目:高中物理 来源: 题型:实验题
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | ①③④ | B. | ①②③ | C. | ①②③④ | D. | ②④ |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:解答题
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | B点的电势高于C点的电势 | B. | B点的电场强度大小是A点的2倍 | ||
C. | 小球运动到C处的加速度为$\frac{g}{2}$-a | D. | 小球从A到C的过程中动能增加$\frac{mgl}{2}$ |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 同一时刻它们的加速度的大小一定相等 | |
B. | 它们都做匀加速运动 | |
C. | 静电力对它们都做正功 | |
D. | 电势能减小 |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:实验题
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:实验题
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:计算题
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com