解:物体受力分析如图所示.设加速的加速度为a1.末速度为v.减速时的加速度大小为a2.将mg 和F分解后. 由牛顿运动定律得 N=Fsinθ+mgcosθ 1分 Fcosθ-f-mgsinθ=ma1 1分 根据摩擦定律有 f=μN 1分 加速过程由运动学规律可知 v=a1t1 撤去F 后.物体减速运动的加速度大小为 a2.则 a2=g cosθ 1分 由匀变速运动规律有 v=a2t2 有运动学规律知 s= a1t12+a2t22 代入数据得μ=0.2 s=16.25m 2分 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

(12分)如图所示,质量为5 kg的物块在水平拉力F=15 N的作用下,从静止开始向右运动.物体与水平地面间的动摩擦因数μ=0.2.求:

图3-17

(1)在力F的作用下,物体在前10 s内的位移;[来源:学+科+网]

(2)在t=10 s末立即撤去力F,再经6 s物体还能运动多远?(g取10 m/s2)

【解析】:(1)物体在前10 s内受四个力:重力mg、支持力N、拉力F及滑动摩擦力f,如图所示.

根据牛顿第二定律有

Nmg=0①

Ffma1

fμN

联立解得

a1== m/s2=1 m/s2

由位移公式求出前10 s内的位移为

x1a1t2=×1×102 m=50 m.

(2)物体在10 s末的速度

v1a1t=1×10 m/s=10 m/s

10 s后物体做匀减速直线运动,其加速度大小为a2==μg=0.2×10 m/s2=2 m/s2

要考虑物体做匀减速运动最长能运动多长时间,设最长还能运动的时间为t

t′== s=5 s.

可见,物体经5 s就停下,故6 s内的位移[来源:Zxxk.Com]

x2==25 m.

 

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(12分)如图所示,质量为5 kg的物块在水平拉力F=15 N的作用下,从静止开始向右运动.物体与水平地面间的动摩擦因数μ=0.2.求:

图3-17

(1)在力F的作用下,物体在前10 s内的位移;

(2)在t=10 s末立即撤去力F,再经6 s物体还能运动多远?(g取10 m/s2)

【解析】:(1)物体在前10s内受四个力:重力mg、支持力N、拉力F及滑动摩擦力f,如图所示.

根据牛顿第二定律有

Nmg=0①

Ffma1

fμN

联立解得

a1== m/s2=1 m/s2

由位移公式求出前10 s内的位移为

x1a1t2=×1×102 m=50 m.

(2)物体在10 s末的速度

v1a1t=1×10 m/s=10 m/s

10 s后物体做匀减速直线运动,其加速度大小为a2==μg=0.2×10 m/s2=2m/s2

要考虑物体做匀减速运动最长能运动多长时间,设最长还能运动的时间为t

t′== s=5 s.

可见,物体经5 s就停下,故6s内的位移

x2==25 m.

 

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(9分)如图甲所示,完全相同的AB两物体放在水平面上,与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.2,每个物体重G=10 N,设物体AB与水平面间的最大静摩擦力均为fm=2.5 N,若对A施加一个向右的由零均匀增大到6 N的水平推力F,请将A所受到的摩擦力随水平推力F的变化情况在图乙中表示出来.(要求写出作图过程)

图2-16

【解析】:(1)当推力F由0均匀增大到2.5 N时,AB均未动,fA由0均匀增大到2.5 N,

(2)当推力F由2.5 N增大到5 N时.fA=2.5 N,

(3)当推力F由5 N增大到6 N时,A处于运动状态:fAμG=2 N.

 

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(9分)如图甲所示,完全相同的AB两物体放在水平面上,与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.2,每个物体重G=10 N,设物体AB与水平面间的最大静摩擦力均为fm=2.5N,若对A施加一个向右的由零均匀增大到6 N的水平推力F,请将A所受到的摩擦力随水平推力F的变化情况在图乙中表示出来.(要求写出作图过程)

图2-16

【解析】:(1)当推力F由0均匀增大到2.5 N时,AB均未动,fA由0均匀增大到2.5 N,

(2)当推力F由2.5 N增大到5 N时.fA=2.5 N,

(3)当推力F由5 N增大到6 N时,A处于运动状态:fAμG=2 N.

 

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在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”活动中,某小组设计了如图甲所示的实验装置.图中精英家教网
上下两层水平轨道表面光滑,两小车前端系上细线,细线跨过滑轮并挂上砝码盘,两小车尾部细线连到控制装置上,实验时通过控制装置使两小车同时开始运动,然后同时停止.
(1)在安装实验装置时,应调整滑轮的高度,使
 
;在实验时,为减小系统误差,应使砝码盘和砝码的总质量
 
小车的质量(选填“远大于”、“远小于”、“等于”),这样小车受到的拉力在数值上等于
 

(2)其实轨道是有摩擦的,请你想出两种解决办法:①
 

 

(3)本实验通过比较两小车的位移来比较小车加速度的大小,能这样比较,是因为
 

(4)实验中获得数据如下表所示:
小车Ⅰ、Ⅱ的质量m均为200g.
实验次数 小车 拉力F/N 位移s/cm
1 0.1
0.2 46.51
2 0.2 29.04
0.3 43.63
3 0.3 41.16
0.4 44.80
4 0.4 36.43
0.5 45.56
在第1次实验中小车Ⅰ从图乙中的A点运动到B点,请将测量结果填到表中空格处.通过分析,可知表中第
 
次实验数据存在明显错误,应舍弃.
(5)若想验证加速度与小车质量关系,请你利用本装置设计一实验过程:

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