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一物体从长为6m、倾角为37°的橡斜坡顶端从静止开始向下滑动,当物体到达底端时进入一水平面(此时速度大小不变).在距斜坡底端B点26m的地方有一凹坑,物体在斜坡上受到沿斜面向

网友投稿  2022-10-29 00:00:00  互联网

◎ 题目

一物体从长为6m、倾角为37°的橡斜坡顶端从静止开始向下滑动,当物体到达底端时进入一水平面(此时速度大小不变).在距斜坡底端B点26m的地方有一凹坑,物体在斜坡上受到沿斜面向下的拉力为20N,在水平地面上受到沿前进方向的水平拉力为140N,物体的质量为20kg,物体与斜坡及水平地面间的动摩擦因数均为0.5(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8),求:
(1)物体运动至斜坡底端B点时的速度大小;
(2)为使物体在水平地面上运动而不掉入凹坑,水平拉力的作用时间不能超过多长?

◎ 答案

(1)物体在斜坡上行驶时,根据牛顿第二定律得,
F1+mgsin37°-μmgcos37°=ma1
代入数据解得a1=3m/s2
根据v12=2a1x1得,
物体运动到斜坡底端的速度v1=

2a1x1
=

2×3×6
=6m/s

(2)在水平面上加速时,根据牛顿第二定律得,F2=μmg=ma2
代入数据解得a2=2m/s2
减速时,根据牛顿第二定律得,μmg=ma3
代入数据解得a3=μg═5m/s2
设物体刚开始减速时的速度为v2,则有:
v22-v12
2a2
+
v22
2a3
=x2

代入数据解得v2=10m/s,
则物体在拉力作用下的时间t=
v2-v1
a2
=
10-6
2
=2s

答:(1)物体运动至斜坡底端B点时的速度大小为6m/s;
(2)为使物体在水平地面上运动而不掉入凹坑,水平拉力的作用时间不能超过2s.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“一物体从长为6m、倾角为37°的橡斜坡顶端从静止开始向下滑动,当物体到达底端时进入一水平面(此时速度大小不变).在距斜坡底端B点26m的地方有一凹坑,物体在斜坡上受到沿斜面向…”主要考查了你对  【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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