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如图所示 质量m=2kg的木块静止在水平面上 用大小为F=20N 方向与水平方向成37°角的

时间:2020-06-06 06:52:44

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如图所示 质量m=2kg的木块静止在水平面上 用大小为F=20N 方向与水平方向成37°角的

问题补充:

如图所示,质量m=2kg的木块静止在水平面上,用大小为F=20N,方向与水平方向成37°角的力拉动木块,当木块运动到10m时撤去F.木块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2.不计空气阻力,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:

(1)撤去F时木块的速度的大小;

(2)撤去F后物体运动的时间;

(3)物体从开始运动到停下的总位移.

答案:

解:

(1)力F拉动木块的过程中,木块的受力情况如图1所示.根据牛顿运动定律有

Fcos37°-f1=ma1

mg-Fsin37°-N1=0

又因为f1=μN1

代入数据可求得:N1=8.0N,

解得:a1=7.2m/s2

因为:v2=2a1x

所以:v==12m/s

(2)撤去F后,木块的受图情况如图2所示.根据牛顿运动定律有:

N2-mg=0-f2=ma2

又因为:f2=μN2

代入数据可求得:N2=20N,

解得:a2=-2.0m/s2

因为:v末=v+a2t

所以:=6.0s

(3)由(2)分析知,木块在匀减速运动过程中的位移

=36m

所以物块的总位移x=10+x1=46m.

答:(1)撤去力F时木块速度的大小是12m/s;

(2)撤去力F后木块运动的时间是6s.

(3)木块的总位移为46m.

解析分析:(1)分析木块的受力情况,根据牛顿第二定律和摩擦力公式求出加速度,由运动学位移速度关系公式求出撤去力F时木块速度的大小;

(2)撤去F后,木块由于滑动摩擦力而做匀减速运动,根据牛顿第二定律求出加速度,由速度公式求解木块运动的时间.

(3)分两段求匀加速运动的位移和匀减速运动的位移即可.

点评:本题是牛顿第二定律和运动学公式结合处理动力学问题,加速度是关键量,是联系力和运动学关系的桥梁,在这种方法中是必求的量.

如图所示 质量m=2kg的木块静止在水平面上 用大小为F=20N 方向与水平方向成37°角的力拉动木块 当木块运动到10m时撤去F.木块与水平面间的动摩擦因数μ=0.

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