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如图所示,在粗糙的水平路面上,一小车以v0=4m/s的速度向右匀速行驶,与此同时,在小车后方相距s0=40m处有一物体在水平向右的推力F=20N作用下,从静止开始做匀加速直线运动,当推力F作用
题目详情
如图所示,在粗糙的水平路面上,一小车以v0=4m/s的速度向右匀速行驶,与此同时,在小车后方相距s0=40m处有一物体在水平向右的推力F=20N作用下,从静止开始做匀加速直线运动,当推力F作用了s1=25m就撤去.已知物体与地面之间的动摩擦因数μ=0.2,物体的质量m=5kg,重力加速度g=10m/s2.求
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(1)推力F作用下,物体运动的加速度a1大小;
(2)物体刚停止运动时物体与小车的距离d.
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(1)推力F作用下,物体运动的加速度a1大小;
(2)物体刚停止运动时物体与小车的距离d.
▼优质解答
答案和解析
(1)对物体,根据牛顿第二定律得:F-μmg=ma1①
代入数据得a1=
=2m/s2;
(2)设推力作用的时间为t1,由位移公式得s1=
a1
②
解得:t1=
=
=5s;
撤去F时,设物体的速度为v1,撤去F后,物体运动的加速度为a2,经过t2时间运动s2位移停止
根据牛顿第二定律μmg=ma2③
由速度公式得v1=a1t1=a2t2④
由位移公式得s2=
⑤
s车=v0(t1+t2)⑥
d=s0+s车-(s1+s2)⑦
联立②③④⑤⑥⑦得d=30m
答:(1)推力F作用下,物体运动的加速度a1大小为2m/s2;
(2)物体刚停止运动时物体与小车的距离d为30m.
代入数据得a1=
20-0.2×50 |
5 |
(2)设推力作用的时间为t1,由位移公式得s1=
1 |
2 |
t | 2 1 |
解得:t1=
|
|
撤去F时,设物体的速度为v1,撤去F后,物体运动的加速度为a2,经过t2时间运动s2位移停止
根据牛顿第二定律μmg=ma2③
由速度公式得v1=a1t1=a2t2④
由位移公式得s2=
| ||
2a2 |
s车=v0(t1+t2)⑥
d=s0+s车-(s1+s2)⑦
联立②③④⑤⑥⑦得d=30m
答:(1)推力F作用下,物体运动的加速度a1大小为2m/s2;
(2)物体刚停止运动时物体与小车的距离d为30m.
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