(10分)如图,质量m=2kg的物体静止于水平地面的A处,A、B间距L=20m。用大小为30N,沿水平方向的外力拉此物体,经t0=2s拉至B处。(已知cos370=0.8,sin370=0.6。取g=10m/s2)(1

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 匀变速直线运动/2022-08-28 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

(10分)如图,质量m=2kg的物体静止于水平地面的A处,A、B间距L=20m。用大小为30N,沿水平方向的外力拉此物体,经t0=2s拉至B处。(已知cos370=0.8,sin370=0.6。取g=10m/s2)

(1)求物体与地面间的动摩擦因数μ;
(2)用大小为30N,与水平方向成37°的力斜向上拉此物体,使物体从A处由静止开始运动并能到达B处,求该力作用的最短时间t。

◎ 答案

(1)0.5(2)1.03s

◎ 解析


试题分析:(1)根据匀变速直线运动的位移公式可以求得物体的加速度的大小,在根据牛顿第二定律可以求得摩擦力的大小,进而可以求得摩擦因数的大小;
(2)当力作用的时间最短时,物体应该是先加速运动,运动一段时间之后撤去拉力F在做减速运动,由运动的规律可以求得时间的大小.
(1)物体做匀加速运动  
,由牛顿第二定律F-f=ma,f=30-2×10=10N        
所以 
即物体与地面间的动摩擦因数μ为0.5;
(2)设F作用的最短时间为t,小车先以大小为a的加速度匀加速t秒,撤去外力后,以大小为a′的加速度匀减速t′秒到达B处,速度恰为0,
由牛顿定律  Fcos37°-μ(mg-Fsin37°)=ma 

由于匀加速阶段的末速度即为匀减速阶段的初速度,因此有
at=a′t′,

即该力作用的最短时间为1.03s.
点评:分析清楚物体的运动的过程,分别对不同的运动的过程列示求解即可得出结论.

◎ 知识点

    专家分析,试题“(10分)如图,质量m=2kg的物体静止于水平地面的A处,A、B间距L=20m。用大小为30N,沿水平方向的外力拉此物体,经t0=2s拉至B处。(已知cos370=0.8,sin370=0.6。取g=10m/s2)(1…”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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