在风洞实验室中进行如图所示的实验.在倾角为37°的固定斜面上,有一个质量为1kg的物块,在风洞施加的水平恒力F...
问题详情:
在风洞实验室中进行如图所示的实验.在倾角为37°的固定斜面上,有一个质量为1kg的物块,在风洞施加的水平恒力F作用下,从A点由静止开始运动,经过1.2s到达B点时立即关闭风洞,撤去恒力F,物块到达C点是速度变为零,通过速度传感器测得这一过程中物块每隔0.2s的瞬时速度,表给出了部分数据:
t/s | 0.0 | 0.2 | 0.4 | 0.6 | … | 1.4 | 1.6 | 1.8 | … |
v/(m•s﹣1) | 0.0 | 1.0 | 2.0 | 3.0 | … | 4.0 | 2.0 | 0.0 | … |
已知sin37°=0.6,con37°=0.8,g取10m/s2求:
(1)A、C两点间的距离
(2)水平恒力F的大小.
【回答】
解:(1)物块匀加速运动过程中的加速度为:a1==5m/s2
关闭风洞时的速度为:v=a1t=5×1.2=6m/s
关闭风洞后物块匀减速运动的加速度为:a2==﹣10m/s2
匀加速过程的位移:x1===3.6m
匀减速过程的位移:x2==1.8m
故A、C两点间的距离为:x=x1+x2=3.6+1.8=5.4m
(2)由牛顿第二定律得,
匀加速过程:Fcos37°﹣mgsin37°﹣μ(mgcos37°+Fsin37°)=ma1
匀减速过程:﹣(mgsin37°+μmgcos37°)=ma2
联立两式代入数据得:F=30N
答:(1)A、C两点间的距离为5.4m
(2)水平恒力F的大小为30N.
知识点:专题二 力与物体的直线运动
题型:计算题
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