質(zhì)量為m=1kg的物體靜止放在水平地面上,物塊與地面的動(dòng)摩擦因素?=0.2,現(xiàn)用F=5N的水平恒力作用2s后撤去,求:
(1)撤去F瞬間物塊的速度v;
(2)撤去F后,物塊還能滑多遠(yuǎn);
(3)在這全過程中滑塊與地面間產(chǎn)生多少內(nèi)能.(g=10m/s2
分析:(1)由牛頓第二定律可得物體的加速度,進(jìn)而由速度時(shí)間關(guān)系式可得撤去F瞬間物塊的速度v;
(2)撤去拉力后,物體只受摩擦力,且末速度為零,由動(dòng)能定理可得滑行位移.
(3)由位移時(shí)間關(guān)系可得2s內(nèi)的位移,進(jìn)而由功能關(guān)系,可求產(chǎn)生的內(nèi)能Q等于摩擦做的功.
解答:解(1)前2s內(nèi),設(shè)加速度為a,時(shí)間為t.
根據(jù)牛頓第二定律:F-μmg=ma
可得:a=
F-μmg
m
=
5-0.2×1×10
1
m/s2=3m/s2

由:v=at
可得:v=3×2m/s=6m/s
(2)撤去F后加速度為a′,運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t′,還能滑s′,此過程使用動(dòng)能定理有:-μmgs′=0-
1
2
mv2

可得:s′=
v2
2μg
=9m

(3)前2s內(nèi)位移為:s=
1
2
at2=6m

全過程總位移:L=s+s′=6m+9m=15m
由功能關(guān)系,產(chǎn)生的內(nèi)能Q:Q=μmgL=30J
答:(1)撤去F瞬間物塊的速度v=6m/s;
(2)撤去F后,物塊還能滑多遠(yuǎn)15m;
(3)在這全過程中滑塊與地面間產(chǎn)生30J內(nèi)能.
點(diǎn)評(píng):解決本題的關(guān)鍵知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的橋梁,解決加速度,就可以求位移,可以求功.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?忻府區(qū)模擬)如圖所示,在水平勻速運(yùn)動(dòng)的傳送帶的左端(P點(diǎn)),輕放一質(zhì)量為m=1kg的物塊,物塊隨傳送帶運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)后拋出,物塊恰好無碰撞地沿圓弧切線從B點(diǎn)進(jìn)入豎直光滑圓弧軌道下滑.B、D為圓弧的兩端點(diǎn),其連線水平.已知圓弧半徑R=1.0m,圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角θ=106°,軌道最低點(diǎn)為C,A點(diǎn)距水平面的高度h=0.80m,AB的水平距離為1.2m.(g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:
(1)物塊離開A點(diǎn)時(shí)水平初速度的大。
(2)物塊經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力的大。
(3)設(shè)物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3,傳送帶的速度為5m/s,求PA間的距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖甲所示,一質(zhì)量為m=1kg的物塊靜止在粗糙水平面上的A點(diǎn),從t=0時(shí)刻開始,物塊在按如圖乙所示規(guī)律變化的水平力F的作用下向右運(yùn)動(dòng),第3s末物塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)且速度剛好為0,第5s末物塊剛好回到A點(diǎn),已知物塊與粗糙水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,g取10m/s2,求:
(1)A、B間的距離;
(2)水平力F在5s時(shí)間內(nèi)對(duì)物塊所做的功.

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科目:高中物理 來源: 題型:

有四分之一光滑圓弧軌道的小車總質(zhì)量為M=3kg,靜止在光滑的水平地面上,下端水平,光滑圓弧軌道的半徑為R=0.5m,有一質(zhì)量為m=1kg的物塊以水平初速度v0=4m/s從A點(diǎn)滑上小車,取g=10m/s2求:
(1)物塊運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道最高點(diǎn)時(shí),車的速度為多大?
(2)物塊上升到最高點(diǎn)時(shí),距B點(diǎn)的豎直高度為多少?
(3)小球離開車時(shí),車的速度為多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,長為L=6m、質(zhì)量M=4kg的長木板放置于光滑的水平面上,其左端有一大小可忽略,質(zhì)量為m=1kg的物塊,物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4,開始時(shí)物塊與木板都處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)對(duì)物塊施加F=8N,方向水平向右的恒定拉力,求:(g=10m/s2
(1)小物塊的加速度;
(2)物塊從木板左端運(yùn)動(dòng)到右端經(jīng)歷的時(shí)間.
(3)若F=4.5N,求木板前進(jìn)1.8m所需的時(shí)間.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,長為L=6m、質(zhì)量M=4kg的長木板放置于光滑的水平面上,其左端有一大小可忽略,質(zhì)量為m=1kg的物塊,物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4,開始時(shí)物塊與木板都處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)對(duì)物塊施加F=8N,方向水平向右的恒定拉力,求:(g=10m/s2
(1)小物塊的加速度;
(2)物塊在t=1s末時(shí)的位移;
(3)物塊從木板左端運(yùn)動(dòng)到右端經(jīng)歷的時(shí)間.

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