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如图(*)所示,质量为m=1kg的物体置于倾角为θ =370的固定且足够长的斜面上,t=0时刻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v-t图象如图所示(乙)所示,取g=10m/s2,sin370=0.6, cos370=0.8, 求:
(1)物体与斜面间的动摩擦因数;
(2)拉力F的大小;
(3)t=4s时物体的速度大小。
【回答】
(1)设F作用时加速度为a1,撤去后加速度为a2。由图像可得
a1=20m/s2, a2=10m/s2 ①
撤去力F后,据牛顿第二定律,有 ②
解得 ③
(2)对物体进行受力分析,由牛顿第二定律可知
④ F=30N ⑤
(3)设撤去力F后物体运动到最高点所用时间为t2,
由 v1=a2t2,可得t2=2s ⑥
则物体沿着斜面下滑的时间为t3=t-t1-t2=1s ⑦
设下滑加速度为a3,据牛顿第二定律,有 ⑧
解得a3=2m/s2,
则t=4s时速度v=a3t3=2m/s. ⑨
*:(1) (2)30N (3)2m/s.
知识点:牛顿运动定律的应用
题型:计算题
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