如图所示,在倾角θ=37°的足够长的固定斜面上,有一质量m=1kg的物体,物体与斜面间动摩擦因数μ=0.2。物体受到沿平行于斜面向上的轻细线的拉力F="9.6"N的作用,从静止开始
◎ 题目
如图所示,在倾角θ=37°的足够长的固定斜面上,有一质量m=1kg的物体,物体与斜面间动摩擦因数μ=0.2。物体受到沿平行于斜面向上的轻细线的拉力F="9.6" N的作用,从静止开始运动,经2s绳子突然断了。求绳断后多长时间物体速度大小为22m/s。(结果保留两位有效数字,已知sin37°=0.6,g取10m/s2) |
◎ 答案
5.5s |
◎ 解析
第一阶段:在最初2 s内,物体在F=9.6N的拉力作用下,从静止开始沿斜面做匀加速运动,受力如图所示,有:沿斜面方向F-mgsinθ-Ff=ma1 …………(1分) 沿垂直斜面方向FN="mgcosθ " …………(1分) 且Ff=μFN …………(1分) 由①②③得:a1==2m/s2 …………(1分) 2 s末绳断时瞬时速度v1=a1t1="4" m/s …………(1分) 第二阶段:从撤去F到物体继续沿斜面向上运动到达速度为零的过程,设加速度为a2,则: a2=="-7.6" m/s2 …………(3分) 设从断绳到物体达最高点所需时间为t2,据运动学公式v2=v1+a2t2,得t2="=0.53" s …………(2分) 第三阶段:物体从最高点沿斜面下滑,在第三阶段物体加速度为a3,所需时间为t3.由牛顿定律知: a3="(mgsinθ-μmgcosθ)/m=4.4" m/s2 …………(3分) 速度达v3="22" m/s,所需时间t3=(v3-0)/a3="5s " …………(1分) 综上所述,从绳断到速度为22m/s所经历的总时间t=t2+t3=0.53s+5s≈5.5s |
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,在倾角θ=37°的足够长的固定斜面上,有一质量m=1kg的物体,物体与斜面间动摩擦因数μ=0.2。物体受到沿平行于斜面向上的轻细线的拉力F="9.6"N的作用,从静止开始…”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。- 最新内容
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下一篇:如图所示,在光滑水平面上有物体A、B,质量分别为、。在拉力F作用下,A和B以加速度做匀加速直线运动。某时刻突然撤去拉力,此瞬时A和B的加速度为、。则()A.;B.;C.;;D.;
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