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如图所示,质量m=1kg的小物体从倾角θ=37°的光滑斜面上A点静止开始下滑,经过B点后进入粗糙水平面(经过B点时速度大小不变而方向变为水平)。AB=3m。试求:(1)小物体从A点开始运

网友投稿  2022-08-28 00:00:00  零零社区

◎ 题目

如图所示,质量m=1kg的小物体从倾角θ=37°的光滑斜面上A点静止开始下滑,经过B点后进入粗糙水平面(经过B点时速度大小不变而方向变为水平)。AB=3m。试求:

(1)小物体从A点开始运动到停止的时间t=2.2s,则小物体与地面间的动摩擦因数μ多大?
(2)若在小物体上始终施加一个水平向左的恒力F,发现当F=F0时,小物体恰能从A点静止出发,沿ABC到达水平面上的C点停止,BC=7.6m。求F0的大小。
(3)某同学根据第(2)问的结果,得到如下判断:“当F≥F0时,小物体一定能从A点静止出发,沿ABC到达C点。”这一观点是否有疏漏,若有,请对F的范围予以补充。
(sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2

◎ 答案

(1)μ=0.5(2)F0=2N(3)16.7≥F≥F0

◎ 解析


试题分析:(1)物体在斜面上的加速度a1=gsinθ=6m/s2
物体在斜面上运动中,得t1=1s,vB=a1t1=6m/s
物体在水平面上的加速度a2=μg,t2="2.2-" t1=1.2s
vB=a2t2,得μ=0.5
(2)对A到C列动能定理式,其中h为斜面高度,L为斜面水平宽度
mgh+F0(BC+L)-μmg BC =0,F0=2N
(3)有疏漏,F太大物体会离开斜面,而不能沿ABC运动。 
临界状态为物体沿斜面运动但与斜面没有弹力,此时F=mg/tanθ=16.7N,
得16.7≥F≥F0
点评:加速度是联系力学和运动学的桥梁,通过加速度可以根据力求运动,也可以根据运动求力.对于第(2)问可以用动力学求解,也可以用动能定理求解,但是运用动能定理更方便.

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,质量m=1kg的小物体从倾角θ=37°的光滑斜面上A点静止开始下滑,经过B点后进入粗糙水平面(经过B点时速度大小不变而方向变为水平)。AB=3m。试求:(1)小物体从A点开始运…”主要考查了你对  【匀变速直线运动】  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。



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