问题
问答题
一质量为2Kg木块放在水平面上,木块与水平面的动摩擦因数u=0.5,现在斜向上的拉力F作用下从静止开始做匀加速直线运动,10秒后撤去拉力F,木块便减速到最后静止.已知F=10N,与水平面夹角α=37°,重力加速度g=10m/s2.求木块总位移和总时间为多少?
答案
设木块匀加速直线运动和匀减速直线运动的加速度大小分别为a1和a2.
根据牛顿第二定律得:
a1=
=Fcos37°-μ(mg-Fsin37°) m
m/s2=0.5m/s210×0.8-0.5(20-10×0.6) 2
a2=
=μg=5m/s2μmg m
10秒后撤去拉力F时木块的速度为v=a1t1=5m/s.设木块匀减速运动的时间为t2.则:
t2=
=1sv a2
所以木块运动的总时间为:t=t1+t2=11s
匀加速运动的位移为:x1=
a11 2
=t 21
×0.5×102m=25m1 2
匀减速运动的位移为:x2=
=vt2 2
m=2.5m5×1 2
所以木块的总位移为x=x1+x2=27.5m
答:木块的总位移为27.5m,总时间为11s.