問題詳情:
兩小孩在平直跑道上做遊戲,各自用不同的水平恆力使質量m=10kg的相同物體*、乙從起跑線由靜止開始運動.水平恆力F1=50N持續作用t1=3s使*運動到離起跑線x=18m處;水平恆力F2=30N持續在乙上作用t2=5s後撤去,求:
(1)物體受到的阻力;
(2)乙物體最後停在離起跑線多遠處.
【回答】
考點:牛頓第二定律;勻變速直線運動的位移與時間的關係.
專題:牛頓運動定律綜合專題.
分析:(1)根據位移時間公式求出物體的加速度,再結合牛頓第二定律求解摩擦力的大小;
(2)根據牛頓第二定律求出小孩乙推物體的加速度,從而得出勻加速直線運動的位移,再結合牛頓第二定律求出撤去拉力後的加速度,結合速度位移公式求出勻減速直線運動的位移,從而確定物體停止運動時距離起跑線的距離
解答: 解:(1)*施加水平力F1時,加速度爲a1,由運動學公式可得:x=
代入數據解得:a1=
設阻力爲f,由牛頓第二運動定律可得:F1﹣f=ma1
代入數據解得:f=F1﹣ma1=50﹣10×4N=10N
(2)小孩乙推力F2作用t2=5s時,物體運動的距離爲:x1=
其中:F2﹣f=ma2
撤去推力F2後速度大小爲:v=a2t2
撤去推力F2後加速度大小爲:﹣f=ma3
滑行的距離爲:
聯立解得:x總=x1+x2=75m
答:(1)物體所受的阻力是10N;
(2)乙物體最後停在離起跑線75m遠
點評:本題可以運用動能定理求解,也可以透過動力學至少求解,動能定理解題的優越*在於不考慮運動的過程,運動學公式的有點可以考慮過程的具體細節.
知識點:牛頓第二定律
題型:計算題