分析 (1)由v-t图象的斜率表示加速度先求出拉力作用时的加速度,然后以物体为研究对象,受力分析,根据牛顿第二定律列方程求解;
(2)先求出撤去拉力后物体停止所用的时间,然后分析物体的运动过程,根据牛顿第二定律求解加速度、再根据位移时间关系分别求出各段位移,再求总位移.
解答 解:(1)由v-t图象知力F作用时a1=$\frac{△v}{△t}$=$\frac{20}{5}m/{s}^{2}$=4m/s2,
根据牛顿第二定律:F-mgsin30°=ma1,
解得:F=mgsin30°+ma1=10×$\frac{1}{2}N+4N$=9N
(2)撤去拉力后物体减速上滑的加速度大小为a2,
根据牛顿第二定律可得:a2=gsinθ=5m/s2,
物体在5s末的速度为v1=a1t1=4×5m/s=20m/s,
此过程的位移大小为:x1=$\frac{1}{2}{a}_{1}{t}_{1}^{2}=\frac{1}{2}×4×25m=50m$,
物体上升到最高点的时间为:t2=$\frac{{v}_{1}}{{a}_{2}}=\frac{20}{5}s=4s$,
此过程的位移大小为:x2=$\frac{{v}_{1}}{2}{t}_{2}=\frac{20}{2}×4m=40m$,
此后t3=11s-9s=2s时间内物体沿斜面下滑,下滑的位移为:
x3=$\frac{1}{2}{a}_{2}{t}_{3}^{2}=\frac{1}{2}×5×4m=10m$,
所以物体在11s内的位移为x=x1+x2-x3=50m+40m-10m=80m,方向沿斜面向上.
答:(1)拉力F的大小为9N.
(2)物体在11s内的位移大小为80m,方向沿斜面向上.
点评 对于牛顿第二定律的综合应用问题,关键是弄清楚物体的运动过程和受力情况,利用牛顿第二定律或运动学的计算公式求解加速度,再根据题目要求进行解答;知道加速度是联系静力学和运动学的桥梁.
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 游客自己 | B. | 树木 | C. | 该酒店 | D. | 马路 |
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 压强增大,内能减小 | B. | 吸收热量,内能增大 | ||
C. | 对外做功,分子平均动能减小 | D. | 对外不做功,分子平均动能增大 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 无论粘在哪个木块上面,系统加速度都将减小 | |
B. | 若粘在A木块上面,绳的拉力减小,A、B间摩擦力不变 | |
C. | 若粘在B木块上面,绳的拉力增大,A、B间摩擦力减小 | |
D. | 若粘在C木块上面,绳的拉力和A、B间摩擦力都减小 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 原子核的比结合能越大越稳定 | |
B. | 一束光照射到某种金属上不能发生光电效应,可能是因为这束光的光照强度太小 | |
C. | 按照玻尔理论,氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的势能减小,但原子的能量增大 | |
D. | 原子核发生一次β衰变,该原子外层就失去一个电子 |
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 运动的物体可能受到静摩擦力 | |
B. | 滑动摩擦力的方向与物体的相对滑动方向相反 | |
C. | 静摩擦力的方向可能与运动方向垂直 | |
D. | 有压力就一定有摩擦力 |
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