質(zhì)量為m=2.0kg的物體,靜止在長(zhǎng)L=6.0m、距地面高為H=5.0m的平臺(tái)上的一端,用大小為F=12N的水平推力使物體向平臺(tái)的另一端做勻加速直線運(yùn)動(dòng),已知物體與平臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.30.求:
(1)物體受到平臺(tái)的摩擦力大。
(2)物體在平臺(tái)上運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度的大。
(3)當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)到平臺(tái)另一端時(shí),撤去力F的作用,物體落地時(shí)的動(dòng)能.
分析:(1)由共點(diǎn)力的平衡條件可求得物體受到的摩擦力;
(2)由牛頓第二定律可求得加速度大;
(3)撤去拉力后,物體在空中做平拋運(yùn)動(dòng),由機(jī)械能守恒可求得落地時(shí)的動(dòng)能.
解答:解:(1)由于物體在豎直方向合力為0,故:物體受到的摩擦力的大小F1=μFN=μmg=6N;
(2)根據(jù)牛頓第二定律F=ma
物體加速度的大小a=
F-F1
m
=3 m/s2
(3)當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)到平臺(tái)另一端時(shí),撤去力F的作用,物體被拋出.
此時(shí)物體的速度為v1,有:v12=2aL=36(m/s)2
以地面為勢(shì)能零點(diǎn),由于只有重力做功,所以機(jī)械能守恒
有:mgH+
1
2
mv12=
1
2
mv22
解出物體落地時(shí)的動(dòng)能:EK2=
1
2
mv22=136J
答:(1)摩擦力大小為6N;(2)加速度大小為3m/s2;(3)落地時(shí)的動(dòng)能為136J.
點(diǎn)評(píng):本題中物體經(jīng)歷了三個(gè)過(guò)程,分別為勻速直線運(yùn)動(dòng)、勻加速直線運(yùn)動(dòng)及平拋運(yùn)動(dòng),要合理地選用物理規(guī)律分段求解.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖(a)所示,質(zhì)量M=10.0kg的滑塊放在水平地面上,滑塊上固定一個(gè)輕細(xì)桿ABC,∠ABC=30°.在A端固定一個(gè)質(zhì)量為m=2.0kg的小球,滑塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.50.現(xiàn)對(duì)滑塊施加一個(gè)水平向右的推力F1=180N,使滑塊做勻加速運(yùn)動(dòng).求此時(shí)輕桿對(duì)小球作用力F2的大小和方向.(取g=10m/s2
有位同學(xué)是這樣解的:
小球受到重力及桿的作用力F2,因?yàn)槭禽p桿,所以F2方向沿桿向上,受力情況如圖(b)所示.根據(jù)所畫(huà)的平行四邊形,可以求得:F2=
mg
sin60°
=
40
3
3
N
你認(rèn)為上述解法是否正確?如果不正確,請(qǐng)說(shuō)明理由,并給出正確的解答.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2007?南通模擬)如圖所示,水平面上的輕彈簧一端與物體相連,另一端固定在墻上P點(diǎn),已知物體的質(zhì)量為m=2.0kg,物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4,彈簧的勁度系數(shù)k=200N/m.現(xiàn)用力F拉物體,使彈簧從處于自然狀態(tài)的O點(diǎn)由靜止開(kāi)始向左移動(dòng)10cm,這時(shí)彈簧具有彈性勢(shì)能EP=1.0J,物體處于靜止?fàn)顟B(tài).若取g=10m/s2,則撤去外力F后( 。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

一質(zhì)量為m=2.0kg的小物塊隨足夠長(zhǎng)的水平傳送帶一起運(yùn)動(dòng),被一水平向左飛來(lái)的子彈擊中并從物塊中穿過(guò),如圖1所示.固定在傳送帶右端的位移傳感器紀(jì)錄了小物塊被擊中后的位移隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖2所示(圖象前3s內(nèi)為二次函數(shù),3-4.5s內(nèi)為一次函數(shù),取向左運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较颍阎獋魉蛶У乃俣缺3植蛔,g取10m/s2,求:
(1)定性描述小物塊在前3s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況
(2)傳送帶速度v的大小和方向
(3)物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,質(zhì)量為m=2.0kg的小滑塊,由靜止開(kāi)始從傾角θ=37°的固定的光滑斜面的頂端A滑至底端B,A點(diǎn)距離水平地面的高度h=5.0m,重力加速度g取10m/s2,(sin37°=0.6,cos37°=0.8),試分析:
(1)滑塊滑到底端B的瞬時(shí)速度大。
(2)從A滑到B過(guò)程中何時(shí)重力的功率最大,其值是多少.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,輕繩懸掛一質(zhì)量為m=2.0kg的小球,現(xiàn)對(duì)小球再施加一個(gè)力F,使小球靜止在繩子與豎直方向成60°的位置上,g取10m/s2
(1)若要使F的取值最小,求F的大小和方向.
(2)若將F突然撤去,則小球瞬時(shí)加速度多大?

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