如圖所示,木塊質(zhì)量m=0.78kg,在與水平方向成37°角、斜向右上方的恒定拉力F作用下,以a=2.0m/s2的加速度從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),在3s末時(shí)撤去拉力F.已知木塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80.求:拉力F的大小以及物體在5s內(nèi)滑行的總位移.
某同學(xué)是這樣分析的:由牛頓第二定律可得Fcosθ-μmg=ma,可求出拉力F的大。矬w加速階段滑行的時(shí)間t1=3s,位移數(shù)學(xué)公式,末速度v1=at1,減速階段滑行的時(shí)間t2=2s,加速度a'=μg,可求出位移s2,則滑行的總位移s=s1+s2.你認(rèn)為這位同學(xué)的分析是否正確,若正確,請(qǐng)列式并完成計(jì)算;若不正確,請(qǐng)說明理由,并用你自己的方法算出正確的結(jié)果.

解:不正確.在外力F斜向上時(shí)摩擦力大小不等于μmg,而且物體在拉力撤去后繼續(xù)滑行的時(shí)間不是2s.   
(1)N+Fsinθ=mg   
Fcosθ-μN(yùn)=ma   
聯(lián)立方程組,解得拉力為:N   
(2)勻加速階段:m   
v1=at1=2×3=6m/s  
勻減速階段:a'=μg=0.4×10=4m/s2  
t2===1.5s   
s2===4.5m   
物體在5s內(nèi)滑行的總位移為:s=s1+s2=9+4.5=13.5m.
答:該同學(xué)解法不正確.拉力的大小為4.5N,物體在5s內(nèi)的總位移為13.5m.
分析:解法錯(cuò)誤,有拉力時(shí),正壓力與重力不等,則摩擦力f不等于μmg.撤去拉力后繼續(xù)滑行的時(shí)間不等于2s.正確解法:根據(jù)牛頓第二定律,抓住豎直方向上合力為零求出拉力的大。鶕(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式求出前3s內(nèi)的位移和末速度,根據(jù)牛頓第二定律求出勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度,結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出勻減速直線運(yùn)動(dòng)的位移,從而得出總位移.
點(diǎn)評(píng):本題綜合考查了牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的橋梁.
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某同學(xué)是這樣分析的:由牛頓第二定律可得Fcosθ-μmg=ma,可求出拉力F的大。矬w加速階段滑行的時(shí)間t1=3s,位移s1=
12
at12
,末速度v1=at1,減速階段滑行的時(shí)間t2=2s,加速度a'=μg,可求出位移s2,則滑行的總位移s=s1+s2.你認(rèn)為這位同學(xué)的分析是否正確,若正確,請(qǐng)列式并完成計(jì)算;若不正確,請(qǐng)說明理由,并用你自己的方法算出正確的結(jié)果.

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求:(1)木塊相對(duì)小車靜止時(shí)小車的速度;
(2)從木塊滑上小車到木塊相對(duì)于小車剛靜止時(shí),小車移動(dòng)的距離.

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(1)拉力F的大小
(2)物體在5s內(nèi)滑行的總位移.

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