内容正文:
用牛顿定律解决问题(一)——单体问题
1.如图所示,一个质量m=10kg的物体放在粗糙水平地面上。对物体施加一个F= 50N的水平拉力,使物体由静止开始做匀加速直线运动。若物块与地面间的动摩擦因数为0.2。求:
(1)物体加速度的大小a;
(2)物体在t = 2.0 s时速度的大小v。(g=10m/s2)
2. 如图,质量为5kg的物体静止于水平面上,物体与水平面间的动摩擦因数为0.5,物体在大小为30N、方向与水平方向成角斜向上的拉力F作用下,沿水平面做匀加速运动(,,)求:
(1)物体的加速度是多大?
(2)经过5秒,撤去拉力F,物体还能继续滑行多远?
3. 如图所示,倾角为37°的粗糙斜面固定在水平地面上,物体m在沿斜面的拉力作用下向上做匀速直线运动,一段时间后撤去F后发现物体能返回下滑,若知下滑时物体所受合力为4N,沿斜面向下,设物体与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,,,求:
(1)撤去F时,物体受到的摩擦力大小及方向;
(2)物体的质量m和滑动摩擦因数μ。
4. 如图所示,倾角为37°的足够长斜面。质量m=1kg的物块在水平推力F的作用下以v0=20m/s的速度沿斜面往上匀速运动,物块与斜面的动摩擦因数 =0.5。物块运动到A点时撤去F,重力加速度g=10m/s2.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
求:(1)水平推力F的大小?
(2)撤去F后,经过多长时间物块回到A点?
5.一物体放在水平地面上,如图甲所示,已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图乙所示,物体相应的速度v随时间t的变化关系如图丙所示:则( )
A.滑动摩擦力为3N
B.全过程克服摩擦力做功30J
C.动摩擦因数为0.2
D.物体的质量为1.5kg
答案
1. (1)摩擦力
f=μmg=0.2×10×10=20N
由牛顿第二定律:
F-f=ma
求得
a=3m/s2
(2) 物体在t = 2.0 s时速度
v=at=3×2 =6m/s
2. (1)对物体受力分析,如图
水平方向
竖直方向
又f=μN,联立解得
(2)经过5秒,物体的速度为
撤去F后,物体的加速度
由运动学公式计算得出
即撤去F后还能前进6.4m
3. 对撤去拉力前及撤去拉力瞬间受力分析如甲图,对下滑时受力分析如乙图
(1)撤去拉力前匀速运动,所以合力
下滑时加速运动,所