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如图所示,位于水平地面上的质量为2kg的木块,在大小为20N、方向与水平面成37°角的斜向上拉力作用下,沿地面作匀加速运动,若木块与地面间的动摩擦因数为0.5,求:(1)物体运

网友投稿  2022-10-29 00:00:00  零零社区

◎ 题目

如图所示,位于水平地面上的质量为2kg的木块,在大小为20N、方向与水平面成37°角的斜向上拉力作用下,沿地面作匀加速运动,若木块与地面间的动摩擦因数为0.5,求:
(1)物体运动的加速度.
(2)若物体运动4秒时撤去拉力,求物体运动的总位移.
魔方格

◎ 答案


魔方格
对木块受力分析如图所示,建立如图所示的坐标系,把F分解到坐标轴上.
在x方向上,根据牛顿第二定律列方程:
Fcosα-f=ma
在y方向上,根据平衡条件列方程:
Fsinα+N=mg
又因为f=μN
联立以上三个方程,解得:
a=
Fcosα-μ(mg-Fsinα)
m

代入数据,解得a=6m/s2
(2)1°撤去拉力F前,物体做初速度为零的匀加速运动.
由匀变速运动的位移公式x=
1
2
at2

代入数据得x1=
1
2
×6×42m=48m

撤去F时的速度为v=at=6×4=24m/s
2°当撤去拉力后物体在水平方向上只受摩擦力f′=μN′=ma′
在竖直方向上N′=mg
又因为f′=μN′
联立以上三式得a ′= 
μmg
m
=μg

代入数据解得a′=5m/s2,与运动方向相反,木块做匀减速运动,直到物体静止下来.
由匀变速运动的速度与位移的关系公式v2=2a′x2
代入数据解得x2=
v2
2a ′
=
242
2×5
m=57.6m

3°所以总位移为x=x1+x2=48+57.6=105.6m
答:(1)物体运动的加速度为6m/s2
(2)若物体运动4秒时撤去拉力,物体运动的总位移为105.6m.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,位于水平地面上的质量为2kg的木块,在大小为20N、方向与水平面成37°角的斜向上拉力作用下,沿地面作匀加速运动,若木块与地面间的动摩擦因数为0.5,求:(1)物体运…”主要考查了你对  【匀变速直线运动的位移与时间的关系】,【牛顿第二定律】  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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