问题
填空题
如图所示,固定斜面的倾角为θ=37°,物体与斜面间的动摩擦因数为μ=0.25,物体受到平行于斜面的力F作用静止开始运动,力F随时间t变化规律如图(以平行于斜面向上为正方向),前4s内物体运动的最大加速度大小为______m/s2,前4s内物体的位移大小为______m.
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答案
物体向下做匀加速直线运动的加速度:a1=
=g=10m/s2.F1+mgsin37°-μmgcos37° m
1s末的速度v1=a1t1=10m/s,位移:x1=
a1t12=5m.1 2
物体向下做匀减速直线运动的加速度:a2=
=0.5g=5m/s2.F2+μmgcos37°-mgsin37° m
则物体匀减速直线运动到零的时间:t2=
=2sv1 a2
则匀减速直线运动位移:x2=
=v12 2a2
m=10m.100 10
最后1s内向上做匀加速直线运动:a3=
=0.1g=1m/s2.F2-μmgcos37°-mgsin37 m
则匀加速直线运动的位移:x3=
a3t32=0.5m1 2
所以前4s内的物体的位移大小x=x1+x2-x3=14.5m.
在此过程中最大加速度为10m/s2.
故答案为:10,14.5.