问题补充:
如图所示,倾角θ=37°的斜面固定在水平面上.质量m=1.0kg的小物块受到沿斜面向上的F=9.0N的拉力作用,小物块由静止沿斜面向上运动.小物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.25.(斜面足够长,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)求小物块运动过程中所受摩擦力的大小;
(2)求在拉力的作用过程中,小物块加速度的大小;
(3)若在小物块沿斜面向上运动0.80m时,将拉力F撤去,求此后小物块沿斜面向上运动的距离.
答案:
解:(1)对物体进行受力分析:
对力进行正交分解,根据垂直斜面方向力平衡得出:FN=G2=mgcos37°,
滑动摩擦力f=μFN=μmgcos37°=2.0N.
(2)设加速度为a1,根据牛顿第二定律有F合=F-f-G1=ma1???? G1=mgsin37°
解得:a1=1.0m/s2.??????????????????????????
(3)设撤去拉力前小物块运动的距离为x1,撤去拉力时小物块的速度为v,有v2=2a1x1------------①
撤去拉力后小物块加速度和向上运动的距离大小分别为a2、x2,
撤去拉力后F合=mgsin37°+f=ma2-----------②
小物块沿斜面向上运动到最高点速度为0,v2=2a2x2---------------------------③
由式①②③解得?????x2=0.10m.
答:(1)求小物块运动过程中所受摩擦力的大小是2.0N;
(2)求在拉力的作用过程中,小物块加速度的大小是1.0m/s2;
(3)此后小物块沿斜面向上运动的距离是0.10m.
解析分析:对物体进行受力分析,利用正交分解和牛顿第二定律列出等式,求出未知的力和加速度,在结合运动学公式求解运动距离.
点评:解题的关键是能正确对物体进行受力分析,并能对力进行正交分解,运用牛顿第二定律列出等式求出问题,还能结合运动学公式去求解.此题第三问还可以运用动能定理去求解.
如图所示 倾角θ=37°的斜面固定在水平面上.质量m=1.0kg的小物块受到沿斜面向上的F=9.0N的拉力作用 小物块由静止沿斜面向上运动.小物块与斜面间的动摩擦因数