如圖所示,質(zhì)量m=1kg的物體,以v0=10m/s的初速度沿粗糙的水平面向右運(yùn)動,物體與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2;同時(shí)物體受到一個(gè)與運(yùn)動方向相反的3N的F的作用,經(jīng)過3s,撤去外力F,求物體滑行的總位移.
分析:分過程對物體進(jìn)行受力分析,再利用勻加速直線運(yùn)動和勻減速直線運(yùn)動的規(guī)律求解.
解答:解:設(shè)以初速度的方向(向右)為正方向,由牛頓第二定律:
a1=
-F-Ff
m
=
-3-0.2×1×10
1
m/s2=-5m/s2,
物體從10m/s的初速度到速度減為零所用的時(shí)間和位移分別為
t1=
-v0
a1
=2s
s1=
v0
2
t
1
=10m
在F作用后2s,由于F>Ff,物體將反向(向左)做加速度運(yùn)動,加速度為
a2=
-F+Ff
m
=
-3+0.2×1×10
1
m/s2=-1m/s2,
再經(jīng)過1s,物體從初速度為零做反向加速運(yùn)動,位移為s2,則
   s2=
1
2
at22=
1
2
×(-1)×12m=-0.5m
           
當(dāng)F撤去后,物體在摩擦阻力作用下做勻減速運(yùn)動,運(yùn)動方向還足向左,其加速度為
    a3=
Ff
m
=
0.2×1×10
1
m/s2=2m/s2      
F撤去時(shí)物體具有的速度v=a2t2=-1×1m/s=-1m/s
繼續(xù)運(yùn)動的位移為s3,則 s3=
0-v2
2a3
=-0.25m
       
所以,物體運(yùn)動的總位移為s=s1+s2+s3=10-0.5-0.25m=9.25m
答:物體滑行的總位移為9.25m.
點(diǎn)評:解本題的關(guān)鍵地方在于分析物體的運(yùn)動過程,分析清楚物體的運(yùn)動過程后根據(jù)物體加速和減速運(yùn)動的規(guī)律逐個(gè)求解.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,質(zhì)量M=1.0kg的木塊隨傳送帶一起以v=2.0m/s的速度向左勻速運(yùn)動,木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.50.當(dāng)木塊運(yùn)動至最左端A點(diǎn)時(shí),一顆質(zhì)量m=20g的子彈以v0=3.0×102m/s水平向右的速度擊穿木塊,穿出木塊時(shí)的速度v1=50m/s.設(shè)傳送帶的速度始終恒定,子彈擊穿木塊的時(shí)間極短,且不計(jì)木塊質(zhì)量變化,g=10m/s2.求:
(1)木塊在被子彈擊穿后,向右運(yùn)動離A點(diǎn)的最大距離;
(2)子彈擊穿木塊過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能;
(3)從子彈擊穿木塊到最終木塊相對傳送帶靜止的過程中,木塊與傳送帶間由于摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,質(zhì)量m=1.0kg的小球B靜止在平臺上,平臺高h(yuǎn)=0.8m.一個(gè)質(zhì)量M=2.0kg的小球A沿平臺自左向右運(yùn)動,與小球B處發(fā)生正碰,碰后小球B的速度vB=6.0m/s,小球A落在水平地面的C點(diǎn),DC間距離s=1.2m.求:
(1)碰撞結(jié)束時(shí)小球A的速度vA
(2)小球A與B碰撞前的速度v0的大。

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,質(zhì)量m=1.0kg的物體靜止水平面上,水平恒力F=3.0作用于物體上,使物體從靜止開始運(yùn)動,經(jīng)時(shí)間t=2.0s撤去拉力F,已知物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.15,取g=10m/s2.求:
(1)撤去拉力F的瞬間,物體速度的大;
(2)撤去拉力F后,物體在水平地板上還能滑行多遠(yuǎn)?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,質(zhì)量M=1.0kg,長L=l.0m的木板靜止在粗糙的水平地面上,木板與地面間的動摩擦因數(shù)μ1=0.1kg.在木板的左端放置一個(gè)質(zhì)量m=1.0kg、大小可以忽略的鐵塊,鐵塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ2=0.4.認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,取g=10m/s2.若在鐵塊上加一個(gè)水平向右的恒力F=8.0N,求:
(1)鐵塊的加速度的大小是多少?
(2)木板的加速度的大小是多少?
(3)經(jīng)過多長時(shí)間鐵塊運(yùn)動到木板的右端?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,質(zhì)量m=1.0kg的小物塊從P點(diǎn)隨傳送帶運(yùn)動到A點(diǎn)后,以v1=3m/s的速度被水平拋出.小物塊恰好無碰撞地沿圓弧切線從B點(diǎn)進(jìn)入豎直光滑圓弧軌道下滑.已知圓弧半徑R=1.0m,B、C為圓弧的兩端點(diǎn),其連線水平,軌道最低點(diǎn)為O,A點(diǎn)距水平面的高度h=0.80m.試求:(取sin53°=0.8,cos53°=0.6)
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(1)小物塊落到B點(diǎn)時(shí)的速度大小v2;   弧BOC對應(yīng)的圓心角θ的大小
(2)小物塊經(jīng)過O點(diǎn)時(shí),速度大小v3,軌道對它的支持力大小FN
(3)若小物塊離開C點(diǎn)后恰能無碰撞地沿固定斜面向上運(yùn)動,0.8s后經(jīng)過D點(diǎn),物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ1=
13
.求斜面上CD間的距離SCD

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