如图所示,在倾角θ=37°足够长的斜面底端有一质量m=1kg的物体,物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.5.现用大

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-03
(2009?常德模拟)如图所示,在倾角θ=37°足够长的固定斜面上,有一质量m=1kg的物体,物体与斜面间的动

(1)当物体向上滑动时,物体加速度大小a=-(gsinθ+μgcosθ),代入数据得 a=-10m/s2由公式-v02=2as得 s=v02?2a,代入数据得 s=5 m(2)整个过程运用动能定理得: Ek=12mv02?2μmgscosθ解得 Ek=10 J.答:(1)物体沿斜面上滑的最大距离是5m;(2)物体回到斜面底端时的动能为10J.

解:(1)物体受拉力向上加速运动过程,则有F-mgsinθ-f=ma 1 F N -mgcosθ=0 且f=μF N 由以上三式代数解得:a 1 =2.0 m/s 2 所以t=4.0 s时物体的速度大小为v 1 =a 1 t=8.0 m/s (2)绳断时物体距斜面底端的位移 =16 m 绳断后物体沿斜面向上做匀减速直线运动,则有mgsinθ+μmgcosθ=ma 2 解得a 2 =8.0 m/s 2 物体做减速运动的时间t 2 =v 1 /a 2 =1.0 s减速运动的位移s 2 =v 1 t 2 /2=4.0 m 此后物体将沿斜面匀加速下滑,则有mgsinθ-μmgcosθ=ma 3 解得a 3 =4.0 m/s 2 设物体由最高点到斜面底端的时间为t 3 ,则有s 1 +s 2 = 解得t 3 = =3.2s 所以物体返回到斜面底端的时间为t 总 =t 2 +t 3 =4.2 s

(1)在拉力作用下物体沿斜面向上做匀加速运动,作出物体受力分析如图所示:
根据受力情况和牛顿运动定律有:
F-mgsinθ-f=ma…①
f=μN=μmgcosθ…②
v=at0…③
联解并代入数据得:
v=10m/s
(2)撤去拉力后物体先向上做匀减速运动至速度为0后向下做匀加速运动至斜面底端.设向上运动时间为t1,向下运动时间为t2,拉力作用下物体发生的位移为x0,由牛顿运动定律有:
x0
1
2
vt0
…④
向上运动时:
-mgsinθ-μmgcosθ=ma1…⑤
0-v=a1t1…⑥
x1
1
2
vt1
…⑦
向下运动时:
mgsinθ-μmgcosθ=ma2…⑧
x0+x1
1
2
a2
t2

  • 如图所示,在倾角为θ=37°的足够长的斜面上,有质量为m1=2kg的长木板...
    答:sinθ)=2.5s设此段时间内小铁块的位移为s1,木板的位移为s2,则有s1=(v0?v)t2,方向沿斜面向下,s2=vt,方向沿斜面向上.∵L2≥s1+s2∴L≥2(s1+s2)=(v0+v)2g(μcosθ?sinθ)=7.5m(3)对木板:F=f1+f2+m1gsinθ,f1=μN1则中拉力做功为W=Fs2=102J答:(1)小铁块在长...
  • 如图所示,在倾角为θ=37°的足够长的固定斜面底端,有一质量m=1.0 kg的...
    答:解:(1)物体向上运动过程中,受拉力F、重力G和摩擦力f的作用,设物体向上运动的加速度为a 1 ,根据牛顿第二定律有:F-mgsinθ-f=ma 1 又f=μmgcosθ解得a 1 =2.0 m/s 2 所以t=4.0 s时物体的速度大小为:v 1 =a 1 t=8.0 m/s(2)绳断时物体在斜面上的位移: 绳断后...
  • 如图所示,在倾角θ=37°的足够长的固定的斜面底端有一质量m=1.0kg的...
    答:(1)物体向上运动过程中,受重力mg,摩擦力Ff,拉力F,设加速度为a1, 则有F-mgsinθ-Ff=ma1 FN=mgcosθ又 Ff=μFN 得:F-mgsinθ-μmgcosθ=ma1代入得到:a1=2m/s2又由:v2=2as故:v=2as=2×2×16=8m/s;(2)绳子断后物体沿斜面向上做匀减速运动,设加速度为a2,根...
  • 如图所示,在倾角θ=37°的足够长的固定的斜面底端有一质量m=1.0kg的...
    答:(1)物体受拉力向上加速运动过程,对物体受力分析如图,则有:F-mgsinθ-f=ma1FN-mgcosθ=0且f=μ FN由以上三式代数解得:a1=2.0 m/s2所以t=4.0 s时物体的速度大小为:v1=a1t=8.0 m/s(2)绳断后物体沿斜面向上做匀减速直线运动,则有:mgsinθ+μmgcosθ=ma2解得:a2=8.0 ...
  • 如图所示,在倾角θ=37°的足够长的固定的斜面底端有一质量m=1.0kg的...
    答:(1)F合=F-mgsinθ-umgcosθ=2N a1=F合/m=2/1=2m/s²v1=a1t=2*4=8m/s(2)绳子断后有两段过程 ①向上做匀减速直线运动 a2=gsinθ+ugcosθ=8m/s²t=v1/a2=8/8=1s S=v1²/2a2=8²/2*8=4m 总的位移:S总=v1²/2a1+S=8²/2*2+...
  • 如图所示,在倾角θ=37°的足够长的固定的斜面底端有一质量m=1.0kg的...
    答:(1)物体向上运动过程中,受重力mg,摩擦力Ff,拉力F,设加速度为a1,则有:F-mgsinθ-Ff=ma1FN=mgcosθ又 Ff=μFN 得到:F-mgsinθ-μmgcosθ=ma1代入解得:a1=2.0m/s2所以t=4.0s时物体速度为:v1=a1t=2×4=8.0m/s(2)绳断后,物体距斜面底端x1=12a1t2=12×2×16=16m...
  • 如图所示,在倾角为θ=37°的足够长的固定斜面上有一质量m=1kg的物体...
    答:①第一阶段:在最初2s内,物体在F=9.6N的拉力作用下,从静止开始沿斜面做匀加速运动,受力如图所示,根据牛顿第二定律有:沿斜面方向 F-mgsinθ-Ff=ma1 沿垂直斜面方向 FN=mgcosθ 且Ff=μFN 由①②③得:a1=F?mgsinθ?μmgcosθm=2m/s22s末绳断时瞬时速度v1=a1t1=4 m/s 第二...
  • 如图所示,在倾角θ=37°的足够长的光滑斜面上,质量都为M=2kg的长方体...
    答:解:整体下滑阶段,研究A、B、C整体,设末速度为v,由动能定理得:(2M+m)gssinθ= (2M+m)v 2  解得:v=6 m/s 爆炸前后,研究A和B,由动量守恒定律有:2Mv=Mv A +Mv B  解得:v B =0 此后,设C在B上滑动的加速度为a C ,由牛顿第二定律有:mgsin θ-μmgcosθ=...
  • 如图,在倾角θ=37°的足够长的固定的斜面底端有一质量m=1.0kg的物体...
    答:(1、2)物体向上运动过程中,受重力mg,摩擦力Ff,拉力F,设加速度为a1,则有:F-mgsinθ-Ff=ma1FN=mgcosθ又 Ff=μFN 得到:F-mgsinθ-μmgcosθ=ma1代入解得:a1=2.0m/s2所以当t=4.0s时物体速度为:v1=a1t=2.0×4=8.0m/s(3)绳断后,物体距斜面底端的距离为:x1=12a1...
  • 如图所示,在倾角为θ=37°的足够长的斜面上,有一质量m=1.00kg的物体...
    答:第一阶段:在最初2 s内,物体在F=9.6N的力作用下,从静止开始沿斜面做匀加速运动,受力如图所示,有:沿斜面方向F-mgsinθ-Ff=ma1 沿垂直斜面方向FN=mgcosθ 且Ff=μFN 由①②③得:a1=2m/s22 s末撤去外力时瞬时速度v1=a1t1=2×2m/s=4 m/s 第二阶段:从撤去F到物体继续沿...