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从受力确定运动情况
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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=1.0kg的物体,物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.25。现用轻细绳将物体由静止沿斜面向上拉动,拉力F=10.0N。经时间
网友投稿 2022-10-27 00:00:00 零零社区
◎ 题目
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的物体,物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.25。现用轻细绳将物体由静止沿斜面向上拉动,拉力F=10.0 N。经时间t=4.0 s绳子突然断了,求:
(1)绳断时物体的速度大小。
(2)从绳子断了开始到物体再返回斜面底端的运动时间。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10 m/s
2
)
◎ 答案
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:
绳断后物体沿斜面向上做匀减速直线运动,设运动的加速度大小为a
2
,则根据牛顿第二定律,对物体沿斜面向上运动的过程有:mgsinθ十μmgcosθ=ma
2
解得a
2
=8.0 m/s
2
物体做减速运动的时间
减速运动的位移x
2
=
此后物体将沿斜面匀加速下滑,设物体下滑的加速度为a
3
,根据牛顿第二定律,对物体加速下滑的过程有: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
,物体向下匀加速运动的位移:
解得
所以从绳断后开始物体返回斜面底端所用的时间为:t
总
=t
2
+t
3
=4.2 s
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“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=1.0kg的物体,物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.25。现用轻细绳将物体由静止沿斜面向上拉动,拉力F=10.0N。经时间…”主要考查了你对 【从受力确定运动情况】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202210/329365.html
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