• 如图所示,倾角θ=37°的斜面固定在水平面上.质量m=0.5kg的小物块受到沿斜面向上的F=9.0N的拉力作用,从斜面底端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)求在拉力F的作用过程中,小物块加速度的大小;(2)若在小物块沿斜面向上运动x1=0.80m时,将拉力F撤去,求整个运动过程中小物块重力势能的最大值.(取水平面做参考平面)试题及答案-解答题-云返教育

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      如图所示,倾角θ=37°的斜面固定在水平面上.质量m=0.5kg的小物块受到沿斜面向上的F=9.0N的拉力作用,从斜面底端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)求在拉力F的作用过程中,小物块加速度的大小;
      (2)若在小物块沿斜面向上运动x
      1=0.80m时,将拉力F撤去,求整个运动过程中小物块重力势能的最大值.(取水平面做参考平面)

      试题解答


      见解析
      (1)根据牛顿第二定律,有:F-f-mgsin37°=ma1
      而f=μmgcos37°
      故所求加速度为a
      1=10m/s2
      (2)设撤去拉力时小物块的速度为v,撤去拉力后小物块加速度和向上运动的距离大小分别为a
      2、x2,有
      a
      2=gsinθ+μgcosθ=8m/s2
      对加速过程,有v
      2=2a1x1
      对减速过程,有v
      2=2a2x2
      解得x
      2=1.0m
      所求重力势能的最大值为E
      pm=mg(x1+x2)sin37°=5.4J
      答:(1)求在拉力F的作用过程中,小物块加速度的大小10m/s
      2
      (2)若在小物块沿斜面向上运动x
      1=0.80m时,将拉力F撤去,求整个运动过程中小物块重力势能的最大值为5.4J.

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