如圖,傾角為37°、足夠長(zhǎng)的斜面體固定在水平地面上,小木塊在沿斜面向上的恒定外力F作用下,從斜面上的A點(diǎn)由靜止開(kāi)始向上作勻加速運(yùn)動(dòng),前進(jìn)了4.0m抵達(dá)B點(diǎn)時(shí),速度為8m/s.已知木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,木塊質(zhì)量m=1kg.g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.
(1)小木塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)過(guò)程的加速度大小是多少?
(2)木塊所受的外力F多大?
(3)為使小木塊通過(guò)B點(diǎn)的速率為
8
5
5
m/s,求恒力F連續(xù)作用的最長(zhǎng)時(shí)間t.
(1)由勻加速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得:
v2=2a1s
解得:a1=
82
2×4
=8m/s2
(2)由牛頓第二定律得:
F-mgsinθ-μmgcosθ=ma1
代入數(shù)據(jù)可求得:F=18N
(3)當(dāng)小木塊運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后撤去外力,且向下運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的速度為
8
5
5
m/s時(shí),恒力作用的時(shí)間有最大值.設(shè)小木塊繼續(xù)上滑的加速度為a2
a2=gsinθ+μgcosθ=10m/s2
設(shè)小木塊向下運(yùn)動(dòng)的加速度為a3,則:
a3=gsinθ-μgcosθ=2m/s2
向下運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)的距離為S3,則:
v2=2a3s3
設(shè)恒力作用的最長(zhǎng)時(shí)間為t1,撤去恒力向上減速至零所用時(shí)間為t2,則:
a1t1=a2t2
1
2
a1
t21
+
1
2
a2
t22
=s1+s3

聯(lián)立解得:t1=1s
答:(1)小木塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)過(guò)程的加速度大小是8m/s2
(2)木塊所受的外力F18N
(3)為使小木塊通過(guò)B點(diǎn)的速率為
8
5
5
m/s,恒力F連續(xù)作用的最長(zhǎng)時(shí)間1s
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,將一個(gè)質(zhì)量為5kg物體置于傾角為37°的粗糙斜面上,彈簧AB原長(zhǎng)為35cm,A端與物體栓接,對(duì)B端施加沿斜面方向的力的作用.當(dāng)物理沿斜面以1m/s2的加速度勻加速下滑時(shí),彈簧長(zhǎng)度為40cm;當(dāng)物體以同樣大小的加速度勻速上滑時(shí),彈簧長(zhǎng)度為50cm.已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2.求:
(1)彈簧的勁度系數(shù);
(2)物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù).

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

在光滑水平地面上,大小分別為1N、8N和5N的三個(gè)力作用在一個(gè)質(zhì)量為1kg的物體上,物體能獲得的最小加速度和最大加速度分別是( 。
A.0m/s2和14m/s2B.5m/s2和8m/s2
C.6m/s2和8m/s2D.1m/s2和7m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

力F1單獨(dú)作用于一個(gè)物體上時(shí),物體加速度為2m/s2;力F2單獨(dú)作用于同一物體時(shí),物體加速度為4m/s2;當(dāng)力F1和F2共同作用于該物體時(shí),物體的加速度大小可能是( 。
A.2m/s2B.4m/s2C.6m/s2D.8m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

2008年中國(guó)(蕪湖)科普產(chǎn)品博覽交易會(huì)于l2月12日隆重開(kāi)幕.這是中國(guó)科協(xié)決定由我市永久性舉辦該會(huì)展后的首次科博會(huì).開(kāi)幕當(dāng)天,全國(guó)中等城市規(guī)模最大的科技館--蕪湖科技館開(kāi)門(mén)迎客.在科技館中的水平地面上有一個(gè)質(zhì)量為4kg的物體,在與水平方向成37°角的斜向上的拉力F作用下,從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后撤去拉力F,又經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,物體停止運(yùn)動(dòng).工作人員用先進(jìn)的儀器測(cè)量數(shù)據(jù)并用電腦描繪出物體全過(guò)程的v-t圖象如圖所示,很快計(jì)算出了地面的動(dòng)摩擦因數(shù).請(qǐng)你利用學(xué)過(guò)的知識(shí)求解:物體與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為多大?拉力F為多大?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

如圖所示,放在斜面的盒子里盛上一些砂子,恰好能沿斜面勻速下滑,現(xiàn)將盒中的砂子取出一些,則有( 。
A.斜面對(duì)盒子的支持力減小
B.斜面對(duì)盒子的摩擦力減小
C.盒子受到的合外力不變
D.盒子將做減速運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

如圖所示,兩個(gè)傾角相同的滑竿上分別套有A、B兩個(gè)圓環(huán),兩個(gè)圓環(huán)上分別用細(xì)線懸吊兩個(gè)物體C、D,當(dāng)它們都沿滑竿向下滑動(dòng)時(shí)A的懸線與桿垂直,B的懸線豎直向下.下列說(shuō)法正確的是(  )
A.A環(huán)與滑竿之間沒(méi)有摩擦力
B.B環(huán)與滑竿之間沒(méi)有摩擦力
C.A環(huán)做的是勻加速直線運(yùn)動(dòng)
D.B環(huán)做的是勻加速直線運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

下列說(shuō)法正確的是( 。
A.質(zhì)量一定的物體受到的合力越大,運(yùn)動(dòng)的速度越大
B.質(zhì)量一定的物體受到的合力越大,運(yùn)動(dòng)的加速度越大
C.物體運(yùn)動(dòng)的加速度方向一定與速度方向相同
D.物體運(yùn)動(dòng)的加速度方向一定與合力方向相同

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,質(zhì)量為1Kg的物體,在水平面上向左運(yùn)動(dòng),物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,與此同時(shí),物體還受到一個(gè)水平向右的推力F=2N的作用,g取10m/s2,則物體獲得的加速度大小及方向可能是( 。
A.0B.4m/s2,水平向右
C.2m/s2,水平向左D.2m/s2,水平向右

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同步練習(xí)冊(cè)答案