如图所示,一固定粗糙斜面与水平面夹角θ=30°,一个质量m=1kg的小物(可视为质点),在沿斜面向上的拉力F=...
问题详情:
如图所示,一固定粗糙斜面与水平面夹角θ=30°,一个质量m=1kg的小物(可视为质点),在沿斜面向上的拉力F=10N作用下,由静止开始沿斜面向上运动.已知斜面与物体间的动摩擦因数μ=,取g=10m/s2.试求:
(1)物体在拉力F作用下运动的速度a1;
(2)若力F作用1.2s后撤去,物体在上滑过程中距出发点的最大距离s;
(3)物体从静止出发,到再次回到出发点的过程中,物体克服摩擦力所做的功wf.
【回答】
考点:动能定理的应用;牛顿第二定律.
专题:动能定理的应用专题.
分析:(1)由牛顿第二定律可以求出加速度;
(2)由匀变速运动的速度公式与位移公式可以求出物体的位移;
(3)求出整个过程中物体的路程,然后由功的计算公式求出克服摩擦力做功.
解答: 解:(1)由牛顿第二定律得:F﹣mgsin30°﹣μmgcos30°=ma1,
解得:a1=2.5m/s2;
(2)力作用t=1.2s后,速度大小为v=at=3m/s,
物体向上滑动的距离:s1=a1t2=1.8m;
此后它将向上匀减速运动,其加速度大a2==7.5m/s2,
这一过程物体向上滑动的距离:s2==0.6m,
整个上滑过程移动的最大距离:s=s1+s2=2.4m;
(3)整个运动过程所通过的路程为s′=2s=4.8m,
克服摩擦所做的功Wf=μmgcos30°×s′=12J;
答:(1)物体在拉力F作用下运动的速度为2.5m/s2;
(2)若 力F作用1.2s后撤去,物体在上滑过程中距出发点的最大距离为2.4m;
(3)物体从静止出发,到再次回到出发点的过程中,物体克服摩擦力所做的功为12J.
点评:对物体正确受力分析、应用牛顿第二定律、匀变速运动规律、功的计算公式即可正确解题.
知识点:动能和动能定律
题型:计算题
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