(2011?太原模擬)如圖所示,質(zhì)量為m=10kg的兩個(gè)相同的物塊A、B(它們之間用輕繩相連)放在水平地面上,在方向與水平方面成θ=37°角斜向上、大小為100N的拉力F作用下,以大小為v0=4.0m/s的速度向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),求剪斷輕繩后物塊A在水平地面上滑行的距離.(取當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋╣=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
分析:根據(jù)題意先將兩物塊作為整體,對(duì)其受力分析:受到重力mg、拉力F、地面的支持力和滑動(dòng)摩擦力作用,根據(jù)力平衡條件和滑動(dòng)摩擦力公式求出動(dòng)摩擦力.當(dāng)剪斷輕繩后物塊A在水平地面上受到滑動(dòng)摩擦力作用而做勻減速運(yùn)動(dòng)滑行,要根據(jù)牛頓第二定律求出加速度,再位移公式求出位移.
解答:解:設(shè)兩物體與地面間的動(dòng)摩擦因素為μ,根據(jù)滑動(dòng)摩擦力公式和平衡條件,
對(duì)A、B整體有:.μmg+μ(mg-Fsinθ)=Fcosθ①
剪斷輕繩以后,設(shè)物體A在水平地面上滑行的距離為s,有
μmg=ma②
v02=2as③
聯(lián)解方程,代入數(shù)據(jù)得:s=
(2mg-Fsinθ)
v
2
0
2gFcosθ
=1.4
m
答:剪斷輕繩后物塊A在水平地面上滑行的距離為1.4m.
點(diǎn)評(píng):本題是牛頓第二定律和力平衡條件的簡(jiǎn)單綜合,要防止產(chǎn)生這樣的錯(cuò)誤解答:在拉力F作用時(shí)f=μmg.
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,取sin53°=0.8,g=l0m/s2,求:
(1)小物塊離開(kāi)A點(diǎn)時(shí)的水平速度大。
(2)小物塊經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí),軌道對(duì)它的支持力大;
(3)斜面上C、D點(diǎn)間的距離.

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