題目列表(包括答案和解析)
(12分)如圖所示,質(zhì)量為5 kg的物塊在水平拉力F=15 N的作用下,從靜止開始向右運(yùn)動(dòng).物體與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2.求:
圖3-17
(1)在力F的作用下,物體在前10 s內(nèi)的位移;[來源:學(xué)+科+網(wǎng)]
(2)在t=10 s末立即撤去力F,再經(jīng)6 s物體還能運(yùn)動(dòng)多遠(yuǎn)?(g取10 m/s2)
【解析】:(1)物體在前10 s內(nèi)受四個(gè)力:重力mg、支持力N、拉力F及滑動(dòng)摩擦力f,如圖所示.
根據(jù)牛頓第二定律有
N-mg=0①
F-f=ma1②
又f=μN(yùn)③
聯(lián)立解得
a1== m/s2=1 m/s2
由位移公式求出前10 s內(nèi)的位移為
x1=a1t2=×1×102 m=50 m.
(2)物體在10 s末的速度
v1=a1t=1×10 m/s=10 m/s
10 s后物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng),其加速度大小為a2==μg=0.2×10 m/s2=2 m/s2
要考慮物體做勻減速運(yùn)動(dòng)最長(zhǎng)能運(yùn)動(dòng)多長(zhǎng)時(shí)間,設(shè)最長(zhǎng)還能運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t′
t′== s=5 s.
可見,物體經(jīng)5 s就停下,故6 s內(nèi)的位移[來源:Zxxk.Com]
x2==25 m.
(12分)如圖所示,質(zhì)量為5 kg的物塊在水平拉力F=15 N的作用下,從靜止開始向右運(yùn)動(dòng).物體與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2.求:
圖3-17
(1)在力F的作用下,物體在前10 s內(nèi)的位移;
(2)在t=10 s末立即撤去力F,再經(jīng)6 s物體還能運(yùn)動(dòng)多遠(yuǎn)?(g取10 m/s2)
【解析】:(1)物體在前10s內(nèi)受四個(gè)力:重力mg、支持力N、拉力F及滑動(dòng)摩擦力f,如圖所示.
根據(jù)牛頓第二定律有
N-mg=0①
F-f=ma1②
又f=μN(yùn)③
聯(lián)立解得
a1== m/s2=1 m/s2
由位移公式求出前10 s內(nèi)的位移為
x1=a1t2=×1×102 m=50 m.
(2)物體在10 s末的速度
v1=a1t=1×10 m/s=10 m/s
10 s后物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng),其加速度大小為a2==μg=0.2×10 m/s2=2m/s2
要考慮物體做勻減速運(yùn)動(dòng)最長(zhǎng)能運(yùn)動(dòng)多長(zhǎng)時(shí)間,設(shè)最長(zhǎng)還能運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t′
t′== s=5 s.
可見,物體經(jīng)5 s就停下,故6s內(nèi)的位移
x2==25 m.
(9分)風(fēng)箏是借助于均勻的風(fēng)對(duì)其的作用力和牽線對(duì)其的拉力,才得以在空中處于平衡狀態(tài)的.如圖所示,若風(fēng)箏平面與水平方向成30°,與牽線成53°,風(fēng)箏的質(zhì)量為300 g,求風(fēng)對(duì)風(fēng)箏的作用力的大。(設(shè)風(fēng)對(duì)風(fēng)箏的作用力與風(fēng)箏平面相垂直)
圖4-17
【解析】:風(fēng)箏平衡時(shí)受力分析如圖所示.取AB方向?yàn)?i>x軸、F方向?yàn)?i>y軸,建立直角坐標(biāo)系,將重力mg和拉力FT正交分解,即能求出風(fēng)力F的大。
在x方向上有:Tcos53°=mgsin30°
在y方向上有:F=Tsin53°+mgcos30°
聯(lián)立解得F=(2+1.5)N≈4.6 N.
(9分)風(fēng)箏是借助于均勻的風(fēng)對(duì)其的作用力和牽線對(duì)其的拉力,才得以在空中處于平衡狀態(tài)的.如圖所示,若風(fēng)箏平面與水平方向成30°,與牽線成53°,風(fēng)箏的質(zhì)量為300g,求風(fēng)對(duì)風(fēng)箏的作用力的大小.(設(shè)風(fēng)對(duì)風(fēng)箏的作用力與風(fēng)箏平面相垂直)
圖4-17
【解析】:風(fēng)箏平衡時(shí)受力分析如圖所示.取AB方向?yàn)?i>x軸、F方向?yàn)?i>y軸,建立直角坐標(biāo)系,將重力mg和拉力FT正交分解,即能求出風(fēng)力F的大小.
在x方向上有:Tcos53°=mgsin30°
在y方向上有:F=Tsin53°+mgcos30°
聯(lián)立解得F=(2+1.5)N≈4.6 N.
M1M2 |
R2 |
2π |
T |
M1M2 |
R2 |
2π |
T |
8π2R2 |
GT2 |
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