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.

答案

物体向下做匀加速直线运动的加速度:a1=

F1+mgsin37°-μmgcos37°
m
=g=10m/s2

1s末的速度v1=a1t1=10m/s,位移:x1=

1
2
a1t12=5m.

物体向下做匀减速直线运动的加速度:a2=

F2+μmgcos37°-mgsin37°
m
=0.5g=5m/s2

则物体匀减速直线运动到零的时间:t2=

v1
a2
=2s

则匀减速直线运动位移:x2=

v12
2a2
=
100
10
m=10m.

最后1s内向上做匀加速直线运动:a3=

F2-μmgcos37°-mgsin37
m
=0.1g=1m/s2

则匀加速直线运动的位移:x3=

1
2
a3t32=0.5m

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.

单项选择题
单项选择题