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    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    精英家教网一个质量为2kg的物体静止在足够大的水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数μ=0.2．从t=0开始，物体受到一个大小和方向呈周期性变化的水平力F的作用，力F随时间的变化规律如图所示．重力加速度g=10m/s2，
    求：
    （1）0～2s时间内物块运动的加速度a1的大小和方向；
    （2）t=2s时物块运动的瞬时速度v1的大小和方向；
    （3）0～6s时间内物块运动的位移的大小和方向．
    分析：由牛顿第二定律求加速度；根据速度公式求速度；分段先求加速度，再由位移公式求出各段的位移大小和方向，最后加在一起即可求总位移．
    解答：解：（1）据牛顿第二定律知：F-μmg=ma1
    a1=
    8-0.2×2×10
    2
    =2m/s2
    加速度a1的方向向右．   
    （2）据速度公式有：v1=a1t1=2×2=4m/s
    速度v1的方向向右．                    
    （3）0～2s时间内物块运动的位移为
     x1=
    1
    2
    a1t12=
    1
    2
    ×2×22=4(m)    ，方向向右；           
    2～4s时间内，物块先向右匀减速运动至速度为零，令加速度a2，用时t2；
    据牛顿第二定律有：a2=
    F+μmg
    m
    =
    6+0.2×2×10
    2
    =5m/s2    ，方向向左
    据速度公式有：0=v1+a2t2
      t2=
    0-v1
    a2
    =
    0-4
    -5
    =0.8(s)
    物体向右匀减速运动的位移：
    x2=v1t2+
    1
    2
    a2t22=4×0.8+
    1
    2
    ×(-5)×0.82=1.6(m)
    2.8～4s时间内物块将向左静止开始匀加速运动，令加速度为a3，据牛顿第二定律有：a3=
    F-μmg
    m
    =
    6-0.2×2×10
    2
    =1m/s2    ，方向向左；
    物体向左静止开始匀加速运动的位移：x3=
    1
    2
    a3t32=
    1
    2
    ×(-1)×1.22=-0.72(m)    ，
    4s时物体的速度：v3=a3t3=-1×1.2=-1.2（m/s），向左         
    4～6s时间内物块先向左匀减速运动，令加速度为a4，据牛顿第二定律知：a4=6m/s2
    令向左匀减速到静止所用时间为t4，据速度公式有：
    0=v3+a4t4
     解得：t4=
    0-v3
    a4
    =
    0-(-1.2)
    6
    =0.2(s)
    向左匀减速运动的位移：x4=
    v3+0
    2
    t4=
    -1.2+0
    2
    ×0.2=-0.12(m)    之后，4.2s～6s时间内物块从静止开始向右匀加速运动，
    加速度a5=a1=2m/s2
     向右运动的位移：x5=
    1
    2
    a5t52=
    1
    2
    ×2×1.82=3.24(m)
     0～6s时间内的总位移：x=x1+x2+x3+x4+x5=4.0+1.6+（-0.72）+（-0.12）+3.24=8.0（m）
    方向向右．
    答：（1）0～2s时间内物块运动的加速度2m/s2方向向右． （2）t=2s时物块运动的瞬时速度大小4m/s方向向右．（3）0～6s时间内物块运动的位移的大小8.0（m）方向向右．
    点评：本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合运用，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁．
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    （1）物块刚滑上传送带时的加速度大小；
    （2）物块到达传送带顶端时的速度；
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    精英家教网如图所示，传送带长6m，与水平方向的夹角37°，以5m/s的恒定速度向上运动．一个质量为2kg的物块（可视为质点），沿平行于传送带方向以10m/s的速度滑上传送带，已知物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2．求：
    （1）物块刚滑上传送带时的加速度大小；
    （2）物块到达传送带顶端时的速度大小．

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    A．从时该t1到t2，物块处于先超重后失重状态

    B．从时刻t3到t4，物块始终处于失重状态

    C．电梯可能开始停在低楼层，先加速向上，接着匀速向上，再减速向上，最后停在高楼层

    D．电梯可能开始停在高楼层，先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后停在低楼层

     

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