计算题仿真练(一)
1.(12分)如图甲所示,质量m=1 kg的物体置于倾角为θ=37°的固定斜面的底端(斜面足够长),对物体施加平行于斜面向上的拉力F,t1=2 s时拉力大小减半并反向,t2=3 s时撤去外力,物体运动的部分v-t图象如图乙所示,设物体受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,求:
(1)物体与斜面间的动摩擦因数和拉力F的大小.
(2)3 s后再经多长时间物体回到斜面底端(结果保留两位有效数字).
解析: (1)由v-t图线知,物体匀加速运动时加速度大小为
a1==10 m/s2(1分)
由牛顿第二定律得F-mgsin θ-μmgcos θ=ma1(1分)
物体匀减速运动时加速度大小为a=20 m/s2(1分)2=-
由牛顿第二定律得+mgsin θ+μmgcos θ=ma2(2分)
联立并代入数据解得F=20 N,μ=0.5.(2分)
(2)由v-t图线知物体上滑的总距离为
x=t=×3 m=30 m(1分)