解题思路:(1)物块在斜面上做匀加速运动,在水平面上做匀减速运动,根据牛顿第二定律,结合运动学公式,即可求解;
(2)选取全过程中,根据动能定理,即可求解;
(3)设力作用的最短距离,并由动能定理,即可求解.
(1)物块先沿斜面匀加速下滑,设AB长度为L,动摩擦因数为μ,
下滑的加速度mgsinθ-μmgcosθ=ma
解得:a=gsinθ-μgcosθ=10×0.6-0.3×10×0.8=3.6m/s2;
到达B点时速度v=
2aL=
2×3.6×5=6m/s;
在水平面上物块做匀减速运动,则有:μmg=ma′
解得:a′=μg=0.3×10=3m/s2;
在水平面上运动的时间t=[v/a′];
解得:t=[6/3]s=2s;
(2)设CB距离为l,全过程用动能定理,
则有:(F-μmg)l-mgLsin37°-μmgLcos37°=
1
2mv′2-0
解得:v′=6m/s;
(3)设力作用的最短距离为x,
根据动能定理可得:Fx-μmgl-mgLsin37°-μmgLcos37°=0
解得:x=8m,
答:(1)物块在水平面上滑行的时间为2s;
(2)若物块开始静止在水平面上距B点l0m的C点处,用大小为4.5N的水平恒力向右拉该物块,到B点撤去此力,物块第一次到A点时的速度为6m/s;
(3)若物块开始静止在水平面上距点l0m的C点处,用大小为4.5N的水平恒力向右拉该物块,欲使物块能到达A点,水平恒力作用的最短距离为8m.
点评:
本题考点: 动能定理;牛顿第二定律.
考点点评: 考查牛顿第二定律与运动学公式的综合,掌握动能定理的应用,注意过程的选取,及力做功的正负.