如圖所示,質(zhì)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(shù)?=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.
分析:(1)分析木塊的受力情況,根據(jù)牛頓第二定律和摩擦力公式求出加速度,由運動學(xué)位移速度關(guān)系公式求出撤去力F時木塊速度的大小;
(2)撤去F后,木塊由于滑動摩擦力而做勻減速運動,根據(jù)牛頓第二定律求出加速度,由速度公式求解木塊運動的時間.
解答:解:(1)力F拉動木塊的過程中,木塊的受力情況如圖1所示.根據(jù)牛頓運動定律有
Fcos37°-f1=ma1
mg-Fsin37°-N1=0
又因為f1=μN1
代入數(shù)據(jù)可求得:N1=8.0N,
解得:a1=7.2m/s2
因為:v2=2a1x
所以:v=
2a1x
=12m/s

(2)撤去F后,木塊的受圖情況如圖2所示.根據(jù)牛頓運動定律有:
N2-mg=0-f2=ma2
又因為:f2=μN2
代入數(shù)據(jù)可求得:N2=20N,
解得:a2=-2.0m/s2
因為:v=v+a2t
所以:t=
v-v
a2
=6.0s

答:
(1)撤去力F時木塊速度的大小是12m/s;
(2)撤去力F后木塊運動的時間是6s.
點評:本題是牛頓第二定律和運動學(xué)公式結(jié)合處理動力學(xué)問題,加速度是關(guān)鍵量,是聯(lián)系力和運動學(xué)關(guān)系的橋梁,在這種方法中是必求的量.
練習冊系列答案
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(2013?荊州模擬)如圖所示,質(zhì)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(shù);
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(1)汽車在行駛過程中,在哪個位置最可能出現(xiàn)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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如圖所示,質(zhì)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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(2013?海淀區(qū)一模)如圖所示,質(zhì)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(nèi)電場力做的功;
(3)在t=0.20s時刻突然撤掉電場,求帶電微;氐匠霭l(fā)點時的動能.

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