如图所示,质量为m的小球放在水平地面上,当小球受到与地面成60°的拉力F作用后,小球沿与地面30°方向(虚线所示)做匀加速直线运动.经过t秒后,改变F的大小和方向,使F的沿逆时

◎ 题目

如图所示,质量为m的小球放在水平地面上,当小球受到与地面成60°的拉力F作用后,小球沿与地面30°方向(虚线所示)做匀加速直线运动.经过t秒后,改变F的大小和方向,使F的沿逆时针方向转过60°.小球沿原方向做匀减速直线运动.求:
(1)开始时F的大小
(2)t秒时小球的速度
(3)小球离地面的最大高度.
魔方格

◎ 答案


魔方格
(1)小球沿与地面30°方向(虚线所示)做匀加速直线运动,则合力沿与地面30°方向,
做力的合成图,由图可知,mg=F
F=2mg cos30°=

3
mg

(2)因为F=ma   
所以a=g 
则Vt=at=gt  
(3)F转过60°后,与竖直方向成30°,作出如图受力图,
由图可知,F=mg sin30°=ma         
魔方格

得a=
1
2
g

加速时 S1=
1
2
gt2;减速时 S2=
vt2
2a
=gt2
所以hm=(S1+S2)sin30o=
3gt2
4

答:(1)开始时F的大小为

3
mg

(2)t秒时小球的速度为gt;
(3)小球离地面的最大高度为
3gt2
4

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,质量为m的小球放在水平地面上,当小球受到与地面成60°的拉力F作用后,小球沿与地面30°方向(虚线所示)做匀加速直线运动.经过t秒后,改变F的大小和方向,使F的沿逆时…”主要考查了你对  【匀变速直线运动的位移与速度的关系】,【滑动摩擦力、动摩擦因数】,【力的合成】,【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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