如图,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...
问题详情:
如图,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=10.0N,方向平行斜面向上。经时间t=4.0s绳子突然断了,求:(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?(sin37°=37°=0.80, g取10 m/s2)
【回答】
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,根据牛顿第二定律有:
因
解得m/s2 所以t=4.0s时物体的速度大小为m/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,则根据牛顿第二定律,对物体沿斜面向上运动的过程有:
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,根据牛顿第二定律对物体加速下滑的过程有
解得
设物体由最高点到斜面底端的时间为,物体匀加速位移s
所以物体返回到斜面底端的时间为s
知识点:牛顿第二定律
题型:计算题
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