如圖,一質(zhì)量為m=4kg的物體置于水平地面上,物體與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2.現(xiàn)用與水平方向成θ=370角斜向上的拉力F=10N拉物體,使物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)t=4s,求
(1)物體所受的合力;
(2)該過程中物體的位移;
(3)該過程中拉力F 所做的功以及其平均功率(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
分析:(1)對(duì)物體進(jìn)行受力分析即可求得合力;
(2)根據(jù)牛頓第二定律求出加速度,根據(jù)位移時(shí)間關(guān)系即可求解;
(3)根據(jù)恒力做功的公式即可求出F所做的功,平均功率等于功除以時(shí)間.
解答:解:(1)對(duì)物體進(jìn)行受力分析可知:
豎直方向:FN=mg-Fsinθ
水平方向:F=Fcosθ-f
f=μFN
代入數(shù)據(jù)解得:F=1.2N
(2)根據(jù)牛頓第二定律得;
a=
F
m
=
1.2
4
=0.3m/s2

x=
1
2
at2=
1
2
×0.3×16m=2.4m

(3)根據(jù)恒力做功公式得:
W=Fxcosθ=10×2.4×0.8J=19.2J
.
p
=
W
t
=
19.2
4
W=4.8W

答:(1)物體所受的合力為1.2N;
(2)該過程中物體的位移為2.4m;
(3)該過程中拉力F 所做的功19.2J,平均功率為4.8W
點(diǎn)評(píng):本題主要考查了勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移時(shí)間公式,恒力做功公式及平均功率公式生物直接應(yīng)用,要求同學(xué)們能正確對(duì)物體進(jìn)行受力分析,難度適中.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖,一質(zhì)量為M的長(zhǎng)木板靜止在水平面上,有一質(zhì)量為m的小滑塊以一定的水平速度沖上木板,已知滑塊和木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ0,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩
擦力,求:
(1)若滑塊在木板上滑動(dòng)時(shí),木板能保持靜止不動(dòng),木板和地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)須滿足什么條件?
(2)若長(zhǎng)木板的質(zhì)量M=0.2kg,長(zhǎng)木板與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1.滑塊的質(zhì)量也為0.2kg.滑塊以v0=1.2m/s的速度滑上長(zhǎng)木板的左端,小滑塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ0=0.4.滑塊最終沒有滑離長(zhǎng)木板,求滑塊在開始滑上長(zhǎng)木板到最后靜止下來(lái)的過程中,滑塊滑行的距離是多少?(g=10m/s2

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精英家教網(wǎng)如圖,一質(zhì)量為M=0.4kg的特制玩具小車停在水平軌道上A處,小車前部有一光滑短水平板,平板距離水平軌道豎直高度為h=6cm,平板上靜置一質(zhì)量為m=0.2kg的小球,另一半徑為R=47cm的固定半圓軌道CB與水平軌道在同一豎直平面內(nèi)相接于點(diǎn)B,半圓軌道過B點(diǎn)的切線水平,與小車前部的光滑平板等高.玩具小車在距B點(diǎn)水平距離為L(zhǎng)=4.8m處裝著小球以恒定功率P0=8W啟動(dòng),假設(shè)他們水平軌道上受到的阻力恒定,當(dāng)它們達(dá)到最大速度時(shí),小車恰好與半圓軌道在B點(diǎn)相碰,且碰后立即停止,而小球則進(jìn)入半圓軌道,在B點(diǎn)時(shí)其速度VB=8m/s,即與小車最大速度相同,小球上升到C點(diǎn)時(shí)速度水平大小為VC=4m/s,之后再水平射出又落在水平軌道上的D點(diǎn).試求:(不計(jì)空氣阻力,g=10m/s2
(1)小球最后落到水平軌道上D點(diǎn)時(shí)的速度大。
(2)小球經(jīng)過半圓軌道過程中,克服摩擦阻力做的功;
(3)小車在水平軌道上加速所用時(shí)間.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖,一質(zhì)量為m=10kg的物體,由1/4光滑圓弧軌道上端從靜止開始下滑,到達(dá)底端后沿水平面向右滑動(dòng)1m距離后停止.已知軌道半徑R=0.8m,g=10m/s2,求:
(1)物體滑至圓弧底端時(shí)的速度大小
(2)物體滑至圓弧底端時(shí)對(duì)軌道的壓力大小
(3)物體沿水平面滑動(dòng)過程中,摩擦力做的功.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖,一質(zhì)量為m=10kg的物體,由1/4光滑圓弧軌道上端從靜止開始下滑,到達(dá)底端后沿水平面向右滑動(dòng)1m距離后停止。已知軌道半徑R=0.8m,g=10m/s2,求:

(1)物體滑至圓弧底端時(shí)的速度大小

(2)物體滑至圓弧底端時(shí)對(duì)軌道的壓力大小

(3)物體沿水平面滑動(dòng)過程中克服摩擦力做的功

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(12分)如圖,一質(zhì)量為m=10kg的物體,由1/4粗糙的圓弧軌道上端從靜止開始下滑,到達(dá)底端時(shí)的速度v=2m/s,然后沿水平面向右滑動(dòng)1m距離后停止。已知軌道半徑R=0.4m,g=10m/s2則:
(1)物體沿軌道下滑過程中克服摩擦力做多少功?
(2)物體滑至圓弧底端時(shí)對(duì)軌道的壓力是多大?
(3)物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ是多少?

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