如图所示,在倾角θ=37°的足够长的固定的斜面底端有一质量m=1.0kg的物体。物体与斜面间动摩擦因数μ=0.25,现用轻细绳将物体由静止沿斜面向上拉动。拉力F=10N,方向平行斜面

◎ 题目

如图所示,在倾角θ=37°的足够长的固定的斜面底端有一质量m=1.0kg的物体。物体与斜面间动摩擦因数μ=0.25,现用轻细绳将物体由静止沿斜面向上拉动。拉力F=10N,方向平行斜面向上。经时间t=4s绳子突然断了,求:(sin37°=0.60,cos37°=0.80,g=10m/s2
(1)绳断时物体的速度大小。
(2)从绳子断了开始到物体再返回到斜面底端的运动时间。

◎ 答案

解:(1)物体受拉力向上运动过程中,受拉力F、重力mg和摩擦力f,设物体向上运动的加速度为a1,根据牛顿第二定律有:


解得a1=2.0m/s2
t=4.0s时物体的速度大小为v1=a1t=8.0m/s
(2)绳断时物体距斜面底端的位移
绳断后物体沿斜面向上做匀减速直线运动,设运动的加速度大小为a2,则根据牛顿第二定律,对物体沿斜面向上运动的过程有:

解得a2=8.0m/s2
物体做减速运动的时间s
减速运动的位移m
此后物体将沿斜面匀加速下滑,设物体下滑的加速度为a3,根据牛顿第二定律,对物体加速下滑的过程有:

解得a3=4.0m/s2
设物体由最高点到斜面底端的时间为t3,所以物体向下匀加速运动的位移
解得s
所以物体返回到斜面底端的时间为s

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,在倾角θ=37°的足够长的固定的斜面底端有一质量m=1.0kg的物体。物体与斜面间动摩擦因数μ=0.25,现用轻细绳将物体由静止沿斜面向上拉动。拉力F=10N,方向平行斜面…”主要考查了你对  【牛顿运动定律的应用】  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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