综合题14.0分
物理

32.质量为10 kg的环在F=200 N的拉力作用下,沿粗糙直杆由静止开始运动,杆与水平地面的夹角θ=37°,拉力F与杆的夹角也为θ=37°。力F作用0.5s后撤去,环在杆上继续上滑了0.4s后,速度减为零。

          

求:

(1)环与杆之间的动摩擦因数μ;

(2)环沿杆向上运动的总距离s。

考察知识点

  • 牛顿运动定律的综合应用

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正确答案及相关解析

正确答案

物体的整个运动分为两部分,设撤去力 F 瞬间物体的速度为 v,则

由  v = a1 t1和 0 = v – a2 t2得a1 t1 = a2 t2 或2 a1 = 1.6 a2

ma1 = F cosθ- mg sinθ-μ(F sinθ - mg cosθ)②

ma2 = mg sinθ +μmg cosθ③

由①,②,③式联立解得μ= 0.5

代入②,③得             a1 = 8(m/s2)      a2 = 10(m/s2

s2 = a1 t12 + a2 t22 =(× 8 × 0.52 +

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知识点

牛顿运动定律的综合应用