如图甲所示,质量为m=1kg的物体置于倾角为θ=37°的固定且足够长的斜面上,对物体施以平行于斜面向上的拉力F,t1=1s时撤去拉力,物体运动的部分v-t图象如图乙所示。试求:(1)斜

◎ 题目

如图甲所示,质量为m=1kg的物体置于倾角为θ=37°的固定且足够长的斜面上,对物体施以平行于斜面向上的拉力Ft1=1s时撤去拉力,物体运动的部分v-t图象如图乙所示。试求:

(1)斜面的摩擦因素。
(2)拉力F的大小。

◎ 答案

F=30N,μ=0.5,

◎ 解析


试题分析:(1)根据图象可以求出匀加速直线运动和匀减速直线运动的加速度大小,根据牛顿第二定律列出匀加速运动和匀减速运动的力学方程,,联立两方程求出动摩擦因数.
(2)根据,求出匀加速运动的平均速度,然后根据,求出拉力F的平均功率.
(1)设力F作用时物体的加速度为a1,对物体进行受力分析,
由牛顿第二定律可知,F-mgsinθ-μmgcosθ=ma1,(2分)
撤去力后,由牛顿第二定律有mgsinθ+μmgcosθ=ma2,(2分)
根据图象可知:a1=20m/s2a2=10m/s2,(2分)
代入解得F=30N,μ=0.5。(2分)
(2)由图象可得时物体的速度,拉力的平均功率为,故拉力的平均功率为300W.
点评:解决本题的关键会运用牛顿第二定律列出动力学方程,以及掌握平均功率的公式

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图甲所示,质量为m=1kg的物体置于倾角为θ=37°的固定且足够长的斜面上,对物体施以平行于斜面向上的拉力F,t1=1s时撤去拉力,物体运动的部分v-t图象如图乙所示。试求:(1)斜…”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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