如圖所示，一固定粗糙斜面與水平面夾角θ=30°，一個質量m=1kg的小物（可視爲質點），在沿斜面向上的拉力F=...

國語站題庫 2.23W

問題詳情：

如圖所示，一固定粗糙斜面與水平面夾角θ=30°，一個質量m=1kg的小物（可視爲質點），在沿斜面向上的拉力F=10N作用下，由靜止開始沿斜面向上運動．已知斜面與物體間的動摩擦因數μ=，取g=10m/s2．試求：

（1）物體在拉力F作用下運動的速度a1；

（2）若力F作用1.2s後撤去，物體在上滑過程中距出發點的最大距離s；

（3）物體從靜止出發，到再次回到出發點的過程中，物體克服摩擦力所做的功wf．

【回答】

考點：動能定理的應用；牛頓第二定律．

專題：動能定理的應用專題．

分析：（1）由牛頓第二定律可以求出加速度；

（2）由勻變速運動的速度公式與位移公式可以求出物體的位移；

（3）求出整個過程中物體的路程，然後由功的計算公式求出克服摩擦力做功．

解答：解：（1）由牛頓第二定律得：F﹣mgsin30°﹣μmgcos30°=ma1，

解得：a1=2.5m/s2；

（2）力作用t=1.2s後，速度大小爲v=at=3m/s，

物體向上滑動的距離：s1=a1t2=1.8m；

此後它將向上勻減速運動，其加速度大a2==7.5m/s2，

這一過程物體向上滑動的距離：s2==0.6m，

整個上滑過程移動的最大距離：s=s1+s2=2.4m；

（3）整個運動過程所通過的路程爲s′=2s=4.8m，

克服摩擦所做的功Wf=μmgcos30°×s′=12J；

答：（1）物體在拉力F作用下運動的速度爲2.5m/s2；

（2）若力F作用1.2s後撤去，物體在上滑過程中距出發點的最大距離爲2.4m；

（3）物體從靜止出發，到再次回到出發點的過程中，物體克服摩擦力所做的功爲12J．

點評：對物體正確受力分析、應用牛頓第二定律、勻變速運動規律、功的計算公式即可正確解題．

知識點：動能和動能定律

題型：計算題

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