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如图所示,一足够长的光滑斜面倾角为θ=30°,斜面AB与水平面BC连接,质量m=...

如图所示,一足够长的光滑斜面倾角为θ=30°,斜面AB与水平面BC连接,质量m=2kg的物体置于水平面上的D点,D点距B点的距离d=7m.物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,开始物体受到一水平向左的恒力F=8N的作用,经t=2s后撤去,不考虑物体经过B点时的能量损失,重力加速度g取10m/s2.求撤去拉力F后,经过多长时间物体经过B点?

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未撤去F时,由牛顿第二定律求出物体的加速度,由位移公式求出此过程滑行的位移,再由牛顿第二定律求出撤去F后物体滑行的加速度,由位移公式求出物体第一次经过B点的时间.物体滑上斜面后,由牛顿第二定律求出加速度大小,由运动学公式求出物体在斜面上滑行的总时间,再求解物体第二次经过B点的时间. 【解析】 物体在水平面上运动过程:设撤去F前后物体的加速度大小分别为a1、a2, 由牛顿第二定律得:F-μmg=ma1,μmg=ma2, 代入解得a1=2m/s2,a2=2m/s2. 恒力F作用t=2s后物体的位移为x1=a1t2=4m, 此时物体的速度为v=a1t1=4m/s 设撤去拉力F后,物体第一次经过B点的时间为t1, 则由d-x1=vt1-a2t12 代入解得  t1=1s(另一解t1=3s,舍去,根据t1=3s,判断出物体到不了B点)     物体在斜面上运动过程:设加速度大小为a3, 则mgsin30°=ma3,a3=5m/s2. 由上可得物体滑到B点时速度大小为v=v-a2t1=2m/s 则物体物体在斜面上滑行的总时间t2==0.8s 所以物体第二次经过B点的时间为t3=t1+t2=1.8s. 答:撤去拉力F后,物体两次经过B点,第一次时间为1s,第二次时间为1.8s.
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考点分析:
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(1)计数点1距0点的距离d1=    cm,计数点5距0点的距离d2=    cm;
(2)计算小车通过计数点“2”的瞬时速度为v2=     m/s.小车的加速度是a=     m/s2查看答案
在做“验证力的平行四边形定则”实验时,使用弹簧测力计必须注意   
A.测量前检查弹簧测力计的指针是否指在零点
B.测量前应把两弹簧测力计互相勾在一起并对拉,观察它们的示数是否相同,应选用示数相同的一对弹簧测力计
C.在用弹簧测力计拉橡皮条时,外壳与纸面摩擦与否对实验没有影响
D.在用弹簧测力计拉橡皮条时,要使弹簧测力计的弹簧与木板平面平行
E.在用弹簧测力计拉橡皮条时,细绳和弹簧测力计的轴线应在一条直线上
(2)本实验采用的科学方法是   
A.理想实验法 B.等效替代法
C.控制变量法  D.建立物理模型法. 查看答案
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A.t2时刻小球的速度最大
B.t1-t2时间内小球速度先增大后减小
C.t3时刻小球的速度最小
D.t1和t3时刻小球的速度方向相同
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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