(2007•南通模拟)如图甲所示,质量为m=1kg的物体置于倾角为θ=37°的固定斜面上,对物体施以平行于斜面向上的拉力

1个回答

  • 解题思路:(1)根据

    .

    v

    v

    0

    +v

    2

    求出匀加速运动的平均速度,然后根据P=F

    .

    v

    求出拉力F的平均功率.

    (2)先通过图象得到3s末速度为零,然后求出3s到4s物体的加速度,再根据速度时间关系公式求解4s末速度.

    (1)设力F作用时物体的加速度为a1,对物体进行受力分析,由牛顿第二定律可知

    F-mgsinθ-μmgcosθ=ma1

    撤去力后,由牛顿第二定律有

    mgsinθ+μmgcosθ=ma2

    由图可知:a1=20m/s2,a2=10m/s2

    拉力F的平均功率为P=F

    v1

    2

    解得P=300W

    (2)设撤去力后物体运动到最高点时间为t2,v1=a2t2

    解得t2=2s

    则物体沿着斜面下滑的时间为t3=t-t1-t2=1s

    设下滑加速度为a3,由牛顿第二定律mgsinθ-μmgcosθ=ma3,a3=2m/s2

    t=4s时速度v=a3t3=2m/s,方向:沿着斜面向下

    答:(1)拉力F的平均功率300w;

    (2)t=4s时物体的速度大小为2m/s,方向:沿着斜面向下.

    点评:

    本题考点: 功率、平均功率和瞬时功率;牛顿第二定律.

    考点点评: 解决本题的关键会运用牛顿第二定律列出动力学方程,以及掌握平均功率的公式 P=F.v.

    本题关键受力分析后,根据牛顿第二定律,运用正交分解法求解出各个运动过程的加速度,然后结合运动学公式列式求解.