如图所示,在动摩擦因数μ=0.2的水平面AB上,水平恒力F(F大小未知)推动质量为m=1kg的物体从A点由静止开始作匀加速直线运动,物体到达B点时撤去F,接着又冲上光滑斜面(设经过
◎ 题目
如图所示,在动摩擦因数μ=0.2的水平面AB上,水平恒力F (F大小未知)推动质量为m=1kg的物体从A点由静止开始作匀加速直线运动,物体到达B点时撤去F,接着又冲上光滑斜面(设经过B点前后速度大小不变),最高能到达C点.用速度传感器测量物体的瞬时速度,并在表格中记录了部分测量数据(g取10m/s2).
(2)若撤去推力F,在A处给物体一个水平向左的初速度v0,恰能使物体运动到C点,求此初速度v0的大小. |
◎ 答案
(1)根据a=
物体在水平面上的加速度大小为:a1=
物体在斜面上的加速度大小为:a2=
设物体到达B点时的时间为t,则有: 达到B点时的速度为:vB=a1t ① 当时间t′=2.4s时,物体已经在斜面上,此时有:vt=vB-a2(t′-t) ② 联立①②带入数据解得:4m/s,2s. 故物体到达B点时的速度为4m/s,时间为2s. (2)根据(1)问有: sAB=
sBC=
在水平面上撤去F时,根据功能关系有: mgμsAB+ma2sBC=
联立①②③解得:v0=4
故物体的初速度为:v0=4
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