如图所示,水平面与倾角θ=37°的斜面在B处平滑相连,水平面上A、B两点间距离s0=8m.质量m=1kg的物体...

问题详情:

如图所示,水平面与倾角θ=37°的斜面在B处平滑相连,水平面上A、B两点间距离s0=8 m.质量m=1 kg的物体(可视为质点)在F=6.5 N的水平拉力作用下由A点从静止开始运动,到达B点时立即撤去F,物体将沿粗糙斜面继续上滑(物体经过B处时速率保持不变).已知物体与水平面及斜面间的动摩擦因数μ均为0.25.(g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)求:

如图所示,水平面与倾角θ=37°的斜面在B处平滑相连,水平面上A、B两点间距离s0=8m.质量m=1kg的物体...

(1)物体在水平面上运动的加速度大小a1;

(2)物体运动到B处的速度大小vB;

(3)物体在斜面上运动的时间t.

【回答】

(1)4m/s2    (2)8m/s     (3)2.4s

【分析】

(1)在水平面上,根据牛顿第二定律求出加速度;(2)根据速度位移公式求出B点的速度;(3)物体在斜面上先向上减速,再反向加速度,求出这两段的时间,即为物体在斜面上的总时间.

【详解】

(1)在水平面上,根据牛顿第二定律得:如图所示,水平面与倾角θ=37°的斜面在B处平滑相连,水平面上A、B两点间距离s0=8m.质量m=1kg的物体... 第2张

代及数据解得:如图所示,水平面与倾角θ=37°的斜面在B处平滑相连,水平面上A、B两点间距离s0=8m.质量m=1kg的物体... 第3张  

(2)根据运动学公式:如图所示,水平面与倾角θ=37°的斜面在B处平滑相连,水平面上A、B两点间距离s0=8m.质量m=1kg的物体... 第4张

代入数据解得:如图所示,水平面与倾角θ=37°的斜面在B处平滑相连,水平面上A、B两点间距离s0=8m.质量m=1kg的物体... 第5张

(3)物体在斜面上向上做匀减速直线运动过程中,根据牛顿第二定律得:如图所示,水平面与倾角θ=37°的斜面在B处平滑相连,水平面上A、B两点间距离s0=8m.质量m=1kg的物体... 第6张

物体沿斜面向上运动的时间:如图所示,水平面与倾角θ=37°的斜面在B处平滑相连,水平面上A、B两点间距离s0=8m.质量m=1kg的物体... 第7张

物体沿斜面向上运动的最大位移为:如图所示,水平面与倾角θ=37°的斜面在B处平滑相连,水平面上A、B两点间距离s0=8m.质量m=1kg的物体... 第8张

如图所示,水平面与倾角θ=37°的斜面在B处平滑相连,水平面上A、B两点间距离s0=8m.质量m=1kg的物体... 第9张,物体运动到斜面最高点后将沿斜面向下做初速度为0的匀加速直线运动

根据牛顿第二定律得:如图所示,水平面与倾角θ=37°的斜面在B处平滑相连,水平面上A、B两点间距离s0=8m.质量m=1kg的物体... 第10张

物体沿斜面下滑的时间为:如图所示,水平面与倾角θ=37°的斜面在B处平滑相连,水平面上A、B两点间距离s0=8m.质量m=1kg的物体... 第11张

物体在斜面上运动的时间:如图所示,水平面与倾角θ=37°的斜面在B处平滑相连,水平面上A、B两点间距离s0=8m.质量m=1kg的物体... 第12张

联立方程①-⑥代入数据解得:如图所示,水平面与倾角θ=37°的斜面在B处平滑相连,水平面上A、B两点间距离s0=8m.质量m=1kg的物体... 第13张

【点睛】

本题主要考查了牛顿第二定律及运动学基本公式的直接应用,注意第二问求的是在斜面上的总时间,不是上滑时间.

知识点:牛顿运动定律的应用

题型:解答题