如图(a),AB为光滑水平面,BC为倾角α=30°的光滑固定斜面,两者在B处平滑连接.质量m=1.6kg的物体,受

2025-05-02 14:04:38
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回答1:

【解析】:



【答案】:

(1)ABAB段的长度为5m;
(2)拉力F的大小为5N;
(3)物体冲上斜面的最大距离为2.5m.

(3)拉力F的范围为10N<F≤26.7N.

回答2:

(1)AB段做匀加速直线运动,有:sAB=

vt
2
=
5×2
2
=5m.
(2)物体做匀加速直线运动的加速度为:a1=
△v
△t
=
5
2
=2.5m/s2
根据牛顿第二定律得:Fcos37°=ma1
得:F=5N
(3)物体在斜面上上滑的最大高度为h,由机械能守恒定律mgh=
1
2
mv2
h=1.25m
物体冲上斜面的最大距离sm=
h
sin30°
=
1.25
1
2
=2.5m
(4)设物体在B点的速度为v′,且能到达D点,由机械能守恒定律mgsBDsin30°=
1
2
mv′2
物体在AB段做匀加速直线运动,设其加速度为a′,有v′2=2a′sAB
又:sAB=sBD
可得:a′=
v2
2sAB
=
v2
2sBD
=gsin30°=5m/s2
由牛顿第二定律得:F′cos37°=ma
F′=10N
以拉力为F′时物体恰好不离开AB面,有F″sin37°=mg
F″=26.7N
所以既要沿AB运动又能越过D点,F的范围为:10N<F≤26.7N
答:(1)AB段的长度为5m;
(2)拉力F的大小为5N;
(3)物体冲上斜面的最大距离为2.5m;
(4)若仅改变拉力F的大小,使物体从A出发,沿AB运动,且能越过D点.已知BD=AB,拉力F的范围为10N<F≤26.7N.