分析 (1)木块做匀加速运动,已知加速度,分析木块的受力情况,运用牛顿第二定律求推力F的大小.
(2)根据位移时间公式求出前3s内木块的位移,由速度时间公式求出撤去F时木块的速度.再由牛顿第二定律求得撤去F后木块的加速度,判断木块的运动情况,由速度位移公式求出撤去F后滑行的位移,从而求得总位移.
解答 解:(1)在前3s内,木块的受力情况如图,由正交分解法得:
Fcosθ-f=ma ①
N=G+Fsinθ ②
又 f=μN ③
联立解得:F=10N
(2)前3s内木块的位移为:x1=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$=$\frac{1}{2}$×1.6×32=7.2m
3s末的速度为:v=at=1.6×3=4.8m/s
撤去外力木块的加速度大小为:a′=$\frac{μmg}{m}$=μg=4m/s2;
撤去外力后木块经过t′=$\frac{v}{a′}$=$\frac{4.8}{4}$s=1.2s停止运动
滑行的位移为:x2=$\frac{{v}^{2}}{2a′}$=$\frac{4.{8}^{2}}{2×4}$=2.88m
所以木块5s内发生的总位移为:x=x1+x2=7.2m+2.88m=10.08m
答:(1)推力F的大小是10N.
(2)物体在5s内滑行的总位移是10.08m.
点评 本题综合考查牛顿第二定律以及运动学公式的综合应用,要注意正确分析受力和运动过程,知道加速度是联系力和运动的桥梁,再根据牛顿第二定律和运动学公式分析求解.
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A. | ①②⑤ | B. | ①③④ | C. | ②③⑥ | D. | ①④⑥ |
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A. | 无论粘在哪块木块上面,系统的加速度一定减小 | |
B. | 若粘在a木块上面,绳的张力减小,a、b间摩擦力不变 | |
C. | 若粘在b木块上面,绳的张力和a、b间摩擦力一定都增大 | |
D. | 若粘在c木块上面,绳的张力和a、b间摩擦力一定都增大 |
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