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精英家教網如圖所示,質量m=2kg、初速度v0=8m/s的物體沿著粗糙的水平面向右運動,物體與地面之間的動摩擦因素μ=0.1,同時物體還要受一個隨時間變化如圖所示的水平拉力F的作用,設水平向左為正方向.求2s內物體的位移.
分析:根據牛頓第二定律求出0-1s內的加速度,結合速度時間公式和平均速度公式求出0-1s內的位移,根據牛頓第二定律求出1-2s內的加速度,結合速度時間公式和平均速度公式求出1-2s內的位移,從而求出總位移.
解答:解:0-1s內,對物體受力分析:
由牛頓第二定律可得:F+μmg=ma1
a1=4m/s2
1s末的速度v1=v0-at1=8-4×1m/s=4m/s
向右的位移x1=
v0+v1
2
t1=6m

1-2s內受力分析:
由牛頓第二定律可得:F-μmg=ma2
a2=2m/s2
2s末的速度為v2=v1+a2t=4+2×1=6m/s
位置右移:x2=
v1+v2
2
t2=5m

總位移為x=x1+x2=11m,方向向右
答:2s內物體的位移為11m,方向向右.
點評:解決本題的關鍵理清物體的運動規(guī)律,結合牛頓第二定律和運動學公式靈活求解,知道加速度是聯系力學和運動學的橋梁.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

(2013?荊州模擬)如圖所示,質量m=2.2kg的金屬塊放在水平地板上,在與水平方向成θ=37°角斜向上、大小為F=10N的拉力作用下,以速度v=5.0m/s向右做勻速直線運動.(cos37°=0.8,sin37°=0.6,取g=10m/s2)求:
(1)金屬塊與地板間的動摩擦因數;
(2)如果從某時刻起撤去拉力,撤去拉力后金屬塊在水平地板上滑行的最大距離.

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如圖所示,質量m=2.0kg的木塊靜止在水平面上,用大小F=20N、方向與水平方向成θ=37°角的力拉動木塊,當木塊運動到x=10m時撤去力F.不計空氣阻力.已知木塊與水平面間的動摩擦因數?=0.2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.g取10m/s2.求:
(1)撤去力F時木塊速度的大;
(2)撤去力F后木塊運動的時間.

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如圖所示,質量m=2.0×104kg的汽車以不變的速度先后駛過凹形橋面和凸形橋面,兩橋面的圓弧半徑均為20m.由于輪胎太舊,如果受到超過3×105N的壓力時就會出現爆胎,則:
(1)汽車在行駛過程中,在哪個位置最可能出現爆胎?
(2)為了使汽車安全過橋,汽車允許的最大速度是多少?
(3)若以(2)中所求得速度行駛,汽車對橋面的最小壓力是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,質量m=2.0kg的金屬塊放在水平地板上,在與水平方向成θ=37°角斜向上、大小為F=10N的拉力作用下,以速度v=5.0m/s向右做勻速直線運動.(cos37°=0.8,sin37°=0.6,取g=10m/s2)求:
(1)撤去拉力后物體運動的加速度
(2)撤去拉力后物體運動的最長時間.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2013?海淀區(qū)一模)如圖所示,質量m=2.0×10-4kg、電荷量q=1.0×10-6C的帶正電微粒靜止在空間范圍足夠大的電場強度為E1的勻強電場中.取g=10m/s2
(1)求勻強電場的電場強度E1的大小和方向;
(2)在t=0時刻,勻強電場強度大小突然變?yōu)镋2=4.0×103N/C,且方向不變.求在t=0.20s時間內電場力做的功;
(3)在t=0.20s時刻突然撤掉電場,求帶電微粒回到出發(fā)點時的動能.

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