在倾角为37°的足够长的斜面上,一个质量为2 kg的物体由静止释放,受到的空气阻力与
题目内容:
在倾角为37°的足够长的斜面上,一个质量为2 kg的物体由静止释放,受到的空气阻力与其速度成正比(f=kv),最终物体匀速下滑的速度为2 m/s。已知物体与斜面之间的动摩擦因数为μ=0.3,g取10 m/s2,求物体沿斜面下滑速度为1 m/s时的加速度值。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
最佳答案:
物体沿斜面下滑,受到重力mg、支持力N、摩擦力fN和空气阻力f作用,根据牛顿第二定律mgsin37°-f-fN=ma①(4分)
又fN=μN=μmgcos37°②(2分)
f=Kv
联立以上各式解得③(2分)
当物体以v1=2 m/s的速度匀速下滑时,加速度a=0。
代入数据求得K=3.6 kg/s④(4分)
当物体速度为v2=1 m/s时,代入数据求得a=1.8 m/s2(4分)
答案解析:
本题考查牛顿运动定律,中等题。空气阻力与速度有关。速度为2 m/s时受力平衡,解得空气阻力与速度的比例系数。速度为1 m/s时列牛顿第二定律方程。
考点核心:
受力分析:
1、物体受力分析的方法 ①方法:整体法、隔离法。
②选择:所涉及的物理问题是整体与外界作用时,应用整体分析法,不必考虑内力的作用;当涉及的物理问题是物体间的作用时,要应用隔离分析法,这时原整体中相互作用的内力就会变为各个独立物体的外力。
2、受力分析的顺序:先重力,再接触力,最后分析其他外力。
3、受力分析时应注意的问题 ①分析物体受力时,只分析周围物体对研究对象所施加的力;
②受力分析时,不要多力或漏力,注意确定每个力的实力物体和受力物体,在力的合成和分解中,不要把实际不存在的合力或分力当做是物体受到的力;
③如果一个力的方向难以确定,可用假设法分析;
④物体的受力情况会随运动状态的改变而改变,必要时根据学过的知识通过计算确定;
⑤受力分析外部作用看整体,互相作用要隔离。