(2010?岳陽模擬)辨析題: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,在3s末時撤去拉力F.已知木塊與地面間的動摩擦因數(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加速階段滑行的時間t1=3s,位移s1=
12
at12
,末速度v1=at1,減速階段滑行的時間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,請列式并完成計算;若不正確,請說明理由,并用你自己的方法算出正確的結(jié)果.
分析:解法錯誤,有拉力時,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)動的加速度,結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式求出勻減速直線運(yùn)動的位移,從而得出總位移.
解答:解:不正確.在外力F斜向上時摩擦力大小不等于μmg,而且物體在拉力撤去后繼續(xù)滑行的時間不是2s.   
(1)N+Fsinθ=mg   
Fcosθ-μN(yùn)=ma   
聯(lián)立方程組,解得拉力為:F=
ma+μmg
cosθ+μsinθ
=
0.78×2+0.4×0.78×10
0.8+0.4×0.6
=4.5
N   
(2)勻加速階段:s1=
1
2
at12=
1
2
×2×32=9
m   
v1=at1=2×3=6m/s  
勻減速階段:a'=μg=0.4×10=4m/s2  
t2=
v
a′
=
6
4
=1.5s   
s2=
v1t2
2
=
6×1.5
2
=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.
點(diǎn)評:本題綜合考查了牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式,知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動學(xué)的橋梁.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2010?岳陽模擬)如圖所示,虛線a、b、c代表電場中的三個等勢面,相鄰等勢面之間的電勢差相等,即Uab=Ubc,實線為一帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)僅在電場力作用下通過該區(qū)域時的運(yùn)動軌跡,P、R、Q是這條軌跡上的三點(diǎn),R同時在等勢面b上,據(jù)此可知( 。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(2010?岳陽模擬)如圖所示的實驗裝置中的橫桿能夠繞豎直軸旋轉(zhuǎn),橫桿在轉(zhuǎn)動過程中,由于摩擦阻力的作用,橫桿會越轉(zhuǎn)越慢.在橫桿的一端裝有寬度為d=0.005m的豎直“擋光圓柱”,當(dāng)“擋光圓柱”通過光電門時,光電門就記錄擋光的時間間隔,“擋光圓柱”寬度與擋光時間之比,可以近似認(rèn)為是“擋光圓柱”在該時刻的速度.橫桿每轉(zhuǎn)一圈,“擋光圓柱”通過光電門記錄一次擋光時間.
n t(10-3s) v=
d
t
(m/s)
v2(m2/s2
1 2.778 1.80 3.24
2 2.826 3.13
3 2.877 3.02
4 2.931 2.91
5 2.988
6 3.049 2.69
7 3.113 2.58
8 3.181 2.47
9 3.255 2.36
10 3.333 2.25
在一次實驗中記錄下橫桿轉(zhuǎn)動圈數(shù)n和每次擋光的時間t,并計算出“擋光圓柱”在該時刻的速度以及速度的平方(部分?jǐn)?shù)據(jù)如表中所示).請計算表中當(dāng)n=5時,v2=
2.80
2.80
m2/s2;如果繼續(xù)測量“擋光圓柱”的速度,那么當(dāng)n=15時,“擋光圓柱”的速度為
1.30
1.30
m/s.則“擋光圓柱”速度大小與橫桿轉(zhuǎn)動圈數(shù)n的關(guān)系為
v=
3.35-0.11n
v=
3.35-0.11n

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(2010?岳陽模擬)如圖所示,光滑的兩個球體直徑為d,置于一直徑為D的圓桶內(nèi),且有d<D<2d,在桶與球接觸的三點(diǎn)A、B、C,受到的壓力大小分別為FA、FB、FC,如果桶的直徑增大,但仍小于2d,則FA、FB、FC的變化情況是( 。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(2010?岳陽模擬)一小球自由下落,與地面發(fā)生碰撞,原速率反彈.若從釋放小球開始計時,不計小球與地面發(fā)生碰撞的時間及空氣阻力.則下圖中能正確描述小球位移s、速度t,、動能Ex、機(jī)械能E與時間t關(guān)系的是( 。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案