数;
(2)水平推力F的大小;
(3)
s内物体运动位移的大小.
【答案】(1)02;(2)56N;(3)56m。
【解析】
【分析】
【详解】
f(1)由题意可知,由vt图像可知,物体在4~6s内加速度:
物体在4~6s内受力如图所示
根据牛顿第二定律有:
联立解得:μ02(2)由vt图像可知:物体在0~4s内加速度:
又由题意可知:物体在0~4s内受力如图所示
根据牛顿第二定律有:
代入数据得:F56N(3)物体在0~14s内的位移大小在数值上为图像和时间轴包围的面积,则有:
【点睛】在一个题目之中,可能某个过程是根据受力情况求运动情况,另一个过程是根据运动情况分析受力情况;或者同一个过程运动情况和受力情况同时分析,因此在解题过程中要灵活
处理.在这类问题时,加速度是联系运动和力的纽带、桥梁.
4.我国的动车技术已达世界先进水平,“高铁出海”将在我国“一带一路”战略构想中占据重要一席.所谓的动车组,就是把带动力的动力车与非动力车按照预定的参数组合在一起.某中学兴趣小组在模拟实验中用4节小动车和4节小拖车组成动车组,总质量为
m2kg,每节动车可以提供P03W的额定功率,开始时动车组先以恒定加速度a1ms2
启动做匀加速直线运动,达到额定功率后保持功率不变再做变加速直线运动,直至动车组达到最大速度vm6ms并开始匀速行驶,行驶过程中所受阻力恒定,求:(1)动车组所受阻力大小和匀加速运动的时间;(2)动车组变加速运动过程中的时间为10s,求变加速运动的位移.【答案】(1)2N3s(2)465m【解析】(1)动车组先匀加速、再变加速、最后匀速;动车组匀速运动时,根据PFv和平衡条件
f求解摩擦力,再利用PFv求出动车组恰好达到额定功率的速度,即匀加速的末速度,再利用匀变速直线运动的规律即可求出求匀加速运动的时间;(2)对变加速过程运用动能定理,即可求出求变加速运动的位移.(1)设动车组在运动中所受阻力为f,动车组的牵引力为F,动车组以最大速度匀速运动时:F
动车组总功率:PFvm,因为有4节小动车,故P4P0
联立解得:f2N
设动车组在匀加速阶段所提供的牵引力为F,匀加速运动的末速度为v由牛顿第二定律有:Ffma
动车组总功率:PFv,运动学公式:vat1
解得匀加速运动的时间:t13s
(2)设动车组变加速运动的位移为x,根据动能定理:
Pt
fx
12
mvm2
12
mv2
解得:x465m
5.在机场可以看到用于传送行李的传送带,行李随传送带一起前进运动。如图所示,水平传送带匀速运行速度为v2ms,传送带两端r