...在坐标原点处有一物体,质量m=5kg,物体和水平面间
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发布时间:2024-01-19 05:35
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热心网友
时间:2024-06-12 16:04
(1)一定等于3N;(2)大小等于4N方向沿y轴正方向(3) (4)
试题分析:(1)物体处于平衡状态时:物体受到的摩擦力为静摩擦,最大静摩擦力为 ,静摩擦力方向未知,大小范围为[0,4N];。要确定摩擦力的大小和方向,先确定F 3 的大小;
设 ,则y轴方向合力即 ,x 轴方向合力不等于0 ,且两个方向互相垂直必然使得两个方向的合力大于 ,则物体不可能平衡,故 是必然的;故 ,方向沿-x方向.(4分)
(2)物体静止时沿y轴受力平衡,则物体此时所受的静摩擦力的大小必为 ;f的方向为沿y轴正方向;(2分)
(3)撤除 后,物体的运动分析:撤除 后,物体的受主动力 作用,F 2 、F 3 的合力 ,方向如图沿OA方向,则物体立即有沿OA运动的趋势,故摩擦力方向立即变为与OA的反方向,且摩擦力为滑动摩擦力,大小为4N,受力如图。
在 内,物体所受合外力为F=1N,方向与-y轴成37 0 角,与-x轴成53 0 角;
物体的加速度为: ;(2分)
物体的运动性质为:初速为零的匀加速直线运动;
物体在 内的位移为: ;(1分)
2s末的速度为: ;方向沿OA方向;(1分)
(4)在 内,恢复F 1 、撤除F 2 ,由于沿x轴方向 ,则物体所受的合外力就是滑动摩擦力f,方向与υ方向相反,故物体沿OA方向做匀减速运动;
加速度大小为: ;方向与υ方向相反;(1分)
物体停下所需要的时间为: ;即物体在2.5s末停下。(1分)
物体在t 2 =0.5s内的位移: ,方向沿OA方向。(1分)
故:物体在4s内地总位移为: ;
第4s末物体所处位置的坐标为: 。(1分)