滑板运动是崇尚自由的一种运动方式.若将滑道简化为倾角为θ=37°的斜面AB及水平面BC(平面在右侧,斜面在左侧),斜面与水平面平滑连接,运动员简化为质量m=2kg的物体,置于水平

◎ 题目

滑板运动是崇尚自由的一种运动方式.若将滑道简化为倾角为θ=37°的斜面AB及水平面BC(平面在右侧,斜面在左侧),斜面与水平面平滑连接,运动员简化为质量m=2kg的物体,置于水平面上的D点.DB间距d=7m,物体与斜面、水平面间的动摩擦因数均为μ=0.2,将一水平向左的恒力F=8N作用在该物体上,t=2s后撤去该力,不考虑物体经过B点时的能量损失,重力加速度取g=10m/s2,斜面足够长,撤去恒力F后,物体经过多长时间第二次经过B点?

◎ 答案

根据牛顿第二定律得,F-μmg=ma,解得a1=
F-μmg
m
=
8-0.2×20
2
m/s2=2m/s2

在2s内物体的位移x1=
1
2
a 1t2=
1
2
×2×4m=4m

2s末的速度v1=a1t=4m/s.
物体在水平面上匀减速直线运动的加速度a2=μg=2m/s2
设运动到B点的速度为v2,根据v22-v12=-2a2(d-x1)
代入数据解得v2=2m/s.
则物体第一次运动到B点的经历的时间t1=
v2-v1
-a2
=1s

物体在斜面上匀减速直线运动的加速度a3=
mgsin37°+μmgcos37°
m
=gsin37°+μgcos37°=7.6m/s2
则物体减速到零所需的时间t2=
0-v2
-a3
=
2
7.6
s≈0.26s

物体减速运动的位移x2=
v22
2a3
=
4
15.2
m≈0.26m

物体在斜面上匀加速向下运动的加速度a4=
mgsin37°-μmgcos37°
m
=gsin37°-μgcos37°=4.4m/s2
根据x2=
1
2
a4t32
得,t3=
  • 最新内容
  • 相关内容
  • 网友推荐
  • 图文推荐
汽车以10m/s的速度在平直路面上匀速行驶,从某时刻开始以1m/s2的恒定加速度做直线加速运动。求:(1)汽车加速10s末的速度大小;(2)汽车加速10s的时间内,其位移的大小。
汽车以10m/s的速度在平直路面
如图所示,一轻质弹簧一端系在墙上的0点,自由伸长到B点,今用一小物体m把弹簧压缩到A点,然后释放,小物体能运动到C点静止,物体与水平地面间的动摩擦因数恒定,试判断下列
如图所示,一轻质弹簧一端系
如图甲所示,在粗糙的水平面上,物块A在水平向右的拉力F的作用下做直线运动,其v-t图象如图乙所示.下列判断正确的是()A.在0~1s内,拉力F不断增大B.在1~3s内,拉力F的大小恒定
如图甲所示,在粗糙的水平面
起跳摸高是学生常进行的一项活动,竖直起跳的时间和平均蹬地力的大小能够反映学生在起跳摸高中的素质.为了测定竖直起跳的时间和蹬地力的大小,老师在地面上安装了一个压力传
起跳摸高是学生常进行的一项
如图所示,长为5.8m的倾斜传送带AB沿逆时针方向转动,速度大小恒为4m/s.现将一物体(可视为质点)轻轻地放在传送带顶端A,使其由静止开始运动到传送带底端B.已知物体与传送带
如图所示,长为5.8m的倾斜传