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质量为m=1kg的物体在水平轨道上向右运动,当物体的速度v0=27m/s时,对物体施加一方向斜向左下方与水平面成37°的恒力F=20N,如图所示.已知物体与轨道之间的动摩擦因数为μ=0.5,取g=10m/s2,求此后物体向右运动的最大距离.(cos37°=0.8.sin37°=0.6)

解:物体向右做匀减速直线运动,受力如图所示,设此过程中物体的加速度为a,根据牛顿第二定律有:
Fcos37°+f=ma
N=mg+Fsin37°
又因为f=μN
联立方程解得:
代入数据解得:a=27m/s2
又:
则,物体向右运动的最远距离为:m
答:此后物体向右运动的最大距离为13.5m
分析:对物体进行受力分析,根据力的合成与分解求出合力,根据牛顿第二定律求出加速度,再根据位移速度公式求解物体向右运动的最大距离.
点评:本题主要考查了牛顿第二定律和运动学基本公式的直接应用,解题的关键是正确对物体进行受力分析,难度适中.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?忻府区模拟)如图所示,在水平匀速运动的传送带的左端(P点),轻放一质量为m=1kg的物块,物块随传送带运动到A点后抛出,物块恰好无碰撞地沿圆弧切线从B点进入竖直光滑圆弧轨道下滑.B、D为圆弧的两端点,其连线水平.已知圆弧半径R=1.0m,圆弧对应的圆心角θ=106°,轨道最低点为C,A点距水平面的高度h=0.80m,AB的水平距离为1.2m.(g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:
(1)物块离开A点时水平初速度的大小;
(2)物块经过C点时对轨道压力的大小;
(3)设物块与传送带间的动摩擦因数为0.3,传送带的速度为5m/s,求PA间的距离.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图甲所示,一质量为m=1kg的物块静止在粗糙水平面上的A点,从t=0时刻开始,物块在按如图乙所示规律变化的水平力F的作用下向右运动,第3s末物块运动到B点且速度刚好为0,第5s末物块刚好回到A点,已知物块与粗糙水平面间的动摩擦因数μ=0.2,g取10m/s2,求:
(1)A、B间的距离;
(2)水平力F在5s时间内对物块所做的功.

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科目:高中物理 来源: 题型:

有四分之一光滑圆弧轨道的小车总质量为M=3kg,静止在光滑的水平地面上,下端水平,光滑圆弧轨道的半径为R=0.5m,有一质量为m=1kg的物块以水平初速度v0=4m/s从A点滑上小车,取g=10m/s2求:
(1)物块运动到圆弧轨道最高点时,车的速度为多大?
(2)物块上升到最高点时,距B点的竖直高度为多少?
(3)小球离开车时,车的速度为多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,长为L=6m、质量M=4kg的长木板放置于光滑的水平面上,其左端有一大小可忽略,质量为m=1kg的物块,物块与木板间的动摩擦因数为0.4,开始时物块与木板都处于静止状态,现对物块施加F=8N,方向水平向右的恒定拉力,求:(g=10m/s2
(1)小物块的加速度;
(2)物块从木板左端运动到右端经历的时间.
(3)若F=4.5N,求木板前进1.8m所需的时间.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,长为L=6m、质量M=4kg的长木板放置于光滑的水平面上,其左端有一大小可忽略,质量为m=1kg的物块,物块与木板间的动摩擦因数为0.4,开始时物块与木板都处于静止状态,现对物块施加F=8N,方向水平向右的恒定拉力,求:(g=10m/s2
(1)小物块的加速度;
(2)物块在t=1s末时的位移;
(3)物块从木板左端运动到右端经历的时间.

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