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如图所示 位于水平地面上的质量为2kg的木块 在大小为20N 方向与水平面成37°角的斜

时间:2024-06-14 00:40:02

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如图所示 位于水平地面上的质量为2kg的木块 在大小为20N 方向与水平面成37°角的斜

问题补充:

如图所示,位于水平地面上的质量为2kg的木块,在大小为20N、方向与水平面成37°角的斜向上拉力作用下,沿地面作匀加速运动,若木块与地面间的动摩擦因数为0.5,求:

(1)物体运动的加速度.

(2)若物体运动4秒时撤去拉力,求物体运动的总位移.

答案:

解:对木块受力分析如图所示,建立如图所示的坐标系,把F分解到坐标轴上.

在x方向上,根据牛顿第二定律列方程:

Fcosα-f=ma

在y方向上,根据平衡条件列方程:

Fsinα+N=mg

又因为f=μN

联立以上三个方程,解得:

代入数据,解得a=6m/s2.

(2)1°撤去拉力F前,物体做初速度为零的匀加速运动.

由匀变速运动的位移公式

代入数据得

撤去F时的速度为v=at=6×4=24m/s

2°当撤去拉力后物体在水平方向上只受摩擦力f′=μN′=ma′

在竖直方向上N′=mg

又因为f′=μN′

联立以上三式得

代入数据解得a′=5m/s2,与运动方向相反,木块做匀减速运动,直到物体静止下来.

由匀变速运动的速度与位移的关系公式v2=2a′x2

代入数据解得=

3°所以总位移为x=x1+x2=48+57.6=105.6m

答:(1)物体运动的加速度为6m/s2.

(2)若物体运动4秒时撤去拉力,物体运动的总位移为105.6m.

解析分析:(1)对木块受力分析,沿水平方向选x轴、竖直方向选y轴建立坐标系.分别在x方向上和y方向上列方程求解.

(2)力撤销前木块做初速度为零的匀加速直线运动,撤消后做匀减速直线运动,分段求出位移,再求和.

点评:此题属于根据受力求运动的问题,只需要进行受力分析,列式求解即可,注意正确应用正交分解法.

如图所示 位于水平地面上的质量为2kg的木块 在大小为20N 方向与水平面成37°角的斜向上拉力作用下 沿地面作匀加速运动 若木块与地面间的动摩擦因数为0.5 求:(

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