质量为10kg的环在F=200N的拉力作用下,沿粗糙直杆由静止开始运动,杆与水平地面的夹角θ=37°,拉力F与杆的夹角也为θ。力F作用0.5s后撤去,环在杆上继续上滑了0.4s后,速度减
◎ 题目
质量为 10 kg的环在F=200 N的拉力作用下,沿粗糙直杆由静止开始运动,杆与水平地面的夹角θ=37°,拉力F与杆的夹角也为θ。力F作用0.5s后撤去,环在杆上继续上滑了0.4s后,速度减为零。(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10 m/s2)求: 小题1:环与杆之间的动摩擦因数μ= -; 小题2:环沿杆向上运动的总距离s= m。 |
◎ 答案
小题1:0.5 小题2:1.8 |
◎ 解析
分析:(1)环先沿杆做匀加速直线运动,后做匀减速直线运动.由题两个过程时间已知,根据运动学公式求出两段过程加速度关系.根据牛顿第二定律分别得到加速度的表达式,再联立求解μ. (2)由位移公式分别求出两个过程的位移,位移之和等于环沿杆向上运动的总距离s. 解答:解:(1)设环做匀加速直线运动和匀减速直线运动的加速度大小分别为a1和a2,撤去力F瞬间物体的速度为v, 则由 v=a1t1和 0=v-a2t2 得a1t1=a2t2 代入得2a1=1.6a2① 根据牛顿第二定律得 Fcosθ-mgsinθ-μ(Fsinθ-mgcosθ)=ma1 ② mgsinθ+μmgcosθ=ma2 ③ 由①,②,③式联立解得 μ=0.5 (2)将μ=0.5代入②,③得 a1=8m/s2,a2=10m/s2 所以环沿杆向上运动的总距离s=a1t12+a2t22=(×8×0.52+×10×0.42)m=1.8m. 答:(1)环与杆之间的动摩擦因数μ=0.5; (2)环沿杆向上运动的总距离s=1.8m. 点评:本题应用牛顿第二定律和运动学规律结合处理动力学问题,第(1)问也可以用动量定理求解μ. |
◎ 知识点
专家分析,试题“质量为10kg的环在F=200N的拉力作用下,沿粗糙直杆由静止开始运动,杆与水平地面的夹角θ=37°,拉力F与杆的夹角也为θ。力F作用0.5s后撤去,环在杆上继续上滑了0.4s后,速度减…”主要考查了你对 【共点力的平衡】 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。- 最新内容
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