一道小小的物理题~质量为m=4kg的小物块静止于水平地面上的A点,现用F=10N的水平恒力拉动物块一段时间后撤去,物块继续滑动一段位移停在B点,A、B两点相距x=20m,物块与地面间的动摩擦因数μ=0.2,
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2025/01/11 15:21:16
一道小小的物理题~质量为m=4kg的小物块静止于水平地面上的A点,现用F=10N的水平恒力拉动物块一段时间后撤去,物块继续滑动一段位移停在B点,A、B两点相距x=20m,物块与地面间的动摩擦因数μ=0.2,
一道小小的物理题~
质量为m=4kg的小物块静止于水平地面上的A点,现用F=10N的水平恒力拉动物块一段时间后撤去,物块继续滑动一段位移停在B点,A、B两点相距x=20m,物块与地面间的动摩擦因数μ=0.2,g取10m/s2,求:
(l)物块在力F作用过程发生位移xl的大小:
一道小小的物理题~质量为m=4kg的小物块静止于水平地面上的A点,现用F=10N的水平恒力拉动物块一段时间后撤去,物块继续滑动一段位移停在B点,A、B两点相距x=20m,物块与地面间的动摩擦因数μ=0.2,
物体在力F的作用下获得的加速度a1=(F-f)/m=(10-mgμ)/m=(10-8)/4=0.5m/s2
当撤去F后,物体受到的力为摩擦力,此时的加速度a2=f/m=mgμ/m=2m/s2
设撤去F的瞬间物体的速度为V(即是加速过程的末速度),
在F作用的过程有:V^2=2a1x1
撤去F后的过程有:V^2=2a2(x-x1)
由上两式得2a1x1=2a2(x-x1),可以解得x1=16m
运动的全过程由动能定理
Fx1-μmgx=0
所以x1=16m
设物块在力F作用过程发生位移xl的大小为S
在物块运动的整个过程中,根据动能定理有:
F*S=umg*x
解得F=16m
摩擦力f=mgμ=4*10*0.2=8N
f*20-Fx=0
x=16m
(1)整个运动过程的示意图如图所示
取小物块为研究对象,从A到B过程,根据动能定理,有:
Fx1-fx2=0
其中:f2=μmg
联立解得
x1=16m;
动能定理:
对小物块,从A到B,,设有力作用的位移是L,则
FL-umgx=0-0 ==》L=umgx/F=160/10=16m(左边第一项是外力做的功,第二项是克服摩擦力的功,右边表示初末动能均为零,差值当然为零)
解题人:黄熙栋 解题时间:2013年8月1日。