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已知力求运动

来源:伴沃教育
牛顿第二定律的应用(已知力求运动)

例1:如图所示,光滑水平面上,质量为5 kg的物块在水平拉力F=15 N的作用下,从静止开始向右运动。求:

(1)物体运动的加速度是多少?

(2)在力F的作用下,物体在前10 s内的位移? (3)在力F的作用下,物体在前10 s末的速度?

巩固1:质量为30kg的小孩坐在10kg的雪橇上,大人用与水平方向成37°斜向上的拉力拉雪橇,力的大小为100N,雪橇与地面间的动摩擦因数为0.2,求: (1)地面对雪橇的支持力大小;(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

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(2)雪橇运动的加速度大小.(取g=10m/s) (3)雪橇运动后2s末的速度及2s内的位移?

解题步骤: 1

例2:一个滑雪人从静止开始沿山坡滑下(如下图所示),山坡的倾角θ=30°,滑雪板与雪地的动摩擦因数是0.04,求 (1) 滑雪者下滑的加速度 (2) 5s内滑下来的路程 (3) 5s末的速度大小.

巩固2:一个物体从长s=9m,倾角为α=37º的斜面顶端由静止开始滑下,已知物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.5,则它滑到斜面底端所用的时间t和末速度v分别是多少?

例3:如图所示,是海滨游乐场里的一种滑沙运动,某人坐在滑板上从斜坡的高处A点由静止开始滑下,滑到斜坡底端B点后,沿水平的滑道再滑行一段距离到C点停下来。若人和滑板的的总质量m=60.0kg,若斜坡滑道是光滑的,已知滑板和水平滑道BC间的动摩擦因数为

,斜坡的倾角

。斜坡与水平滑道间是平滑连接的。整个运动过程中空气

2

阻力忽略不计,重力加速度g取10m/s(sin(l)人从斜坡上滑下的加速度大小; (2)若AB的长度为25m,求BC的长度。

=0.6, cos=0.8)求:

2

例4:如图所示,水平传送带向右匀速运动的速度v=2m/s.一小物块以水平向右的速度

2

v0=8m/s滑上传送带,已知传送带长l=10m,物块与传送带间的摩擦因数μ=0.5,g=10m/s.求物块在传送带上运动的时间.

巩固4:如图所示,绷紧的传送带,始终以2m/s的速度匀速斜向上运行,传送带与水平方向间的夹角θ=30°。现把质量为10kg的工件轻轻地放在传送带底端P,由传送带传送至顶

端Q,已知PQ之间的距离为4m,工件与传送带间的动摩擦因数为(1)通过计算说明工件在传送带上做什么运动?

(2)求工件从P点运动到Q点所用的时间。

,取g=10m/s。

2

课后练习:

1:如图所示,有一足够长的粗糙斜面,倾角θ=37°,一滑块以初速度v0=16 m/s从底端A点滑上斜面,滑至B点后又返回到A点,滑块与斜面之间的动摩擦因数μ=0.25. (已知:

2

sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,重力加速度g=10 m/s) 求: (1)AB之间的距离;

(2)滑块再次回到A点时的速度;

(3)滑块在整个运动过程中所用的时间.

3

2:质量m=2×10t的列车以v=60m/s的速度在平直铁路上匀速行驶,列车受到的牵引力为F1=5×104N。从某时刻开始,列车的牵引力变为F2=2×104N,假设列车运行中受到的阻力不变,求:

(1)列车运动过程中所受到的阻力大小; (2)列车做减速运动时的加速度大小; (3)列车开始减速20s内通过的位移大小。

3:在建筑装修中,工人用质量为5.0 kg的磨石A对地面和斜壁进行打磨。已知A与地面、A与斜壁之间的动摩擦因数μ均相同(g取10 m/s2)

(1)当A受到水平方向的推力F1=25 N打磨地面时,A恰好在水平地面上做匀速直线运动,求A与地面间的动摩擦因数μ.

(2)若用A对倾角θ=37°的斜壁进行打磨,当对A施加竖直向上的推力F2=60 N时,则磨石A从静止开始沿斜壁向上运动2 m(斜壁长>2 m)所需时间为多少?(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)

4:用F=135N的水平力拉质量m=30kg的箱子,使箱子在水平地面上由静止开始做匀加速直线运动,当箱子的速度达到v=10m/s时撤去力F。已知箱子运动过程中所受滑动摩擦力的大小f=75N,取重力加速度g =10m/s2。求:

(1)箱子与地面间的动摩擦因数; (2)水平力F的作用时间;

(3)在撤去力F后,箱子在水平地面上滑行的最大距离。

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