1、第第 貞共50員到一個沿斜面向上的拉力F作川，拉力F隨物塊從初始位置第一次沿斜面向上的位移x 變化的關(guān)系如圖乙所示，隨后不再施加外力作用，物塊與固定擋板碰撞前后速率不變，不計空氣阻力。己知物塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)n=0.5, sin37 =0.6, cos37 =0.8,重力加速度g取10m/s2o求：（1）物塊在上滑過程中的最大速度的大小：（II算結(jié)果可保留報式）（2）物塊沿斜面上滑的最大位移的大小和物塊在斜面上運動的總路程?！究键c】勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系；牛頓第二定律.【專題】計算題：定量思想：推理法；動能定理的應(yīng)用專題：推理能力.【分析】（1）根據(jù)分析可知當(dāng)加速度力零時速度最

2、大，求出此時的拉力大小，在F-x圖 像中，圖像與橫軸所圍面積表示拉力做功，在達(dá)到速度最大速度的過程中，根據(jù)動能定 理求得獲得最大速度；（2）結(jié)合圖像利用動能定理可以求出最大位移，撤去外力后，由于重力沿斜面向下的分 力大于滑動摩擦力，故物體最終停止在擋板位置，在整個運動過程中，根據(jù)動能定理求 得通過的位移?！窘獯稹拷猓海?）由題意知，當(dāng)物塊的加速度等于零時，速度最大，上滑過程對物塊受力分析可知，當(dāng)加速度等于零時，有F=mgsin37 +pmgcos37。代入數(shù)據(jù)可得F=10N由乙圖可得F=20- 10 x當(dāng)F=10N時，可得x=lm在拉力作用下根據(jù)動能定理可得：VF-Vf-WG=-mv2-02其

3、中VF=yX （20+10）x 1J=15JWf=nmgxcos37 =0.5 X1X10X 1XO.8J=4JWG=mgxsin37 = 1 X 10X 1 X0.6J=6J聯(lián)立解得v=5/ioni/s（2）設(shè)物塊沿斜面上滑的最大位移為xm，根據(jù)動能定理得Wf - mgxmsin37 - pmgxn）cos37 =0由F-x圖像與x軸的面積表示力F做的功可知Wf=20X2_j=20J聯(lián)立代入數(shù)據(jù)可得xm=2m撤去外力后，因為mgsin37 nmgcos37，所以物塊最后停在斜面底端，在整個過程 中，根據(jù)動能定理可得：Wf - nmgcos37s=0 - 0解得s=5m答：（1）物塊在上滑過程

4、中的最大速度的大小為/lOin/s；（2）物塊沿斜面上滑的最大位移的大小為2ni，物塊在斜面上運動的總路程為5m。 【點評】在利用F-x圖像時，要注意此時圖像與x軸的面積表示力F做的功，利用好動 能定理即可求得。（2021-丹陽市校級模擬）如圖所示，質(zhì)量mi = 2000kg的貨物放在質(zhì)量為m2=4000kg, 長力l=6m的貨車車廂中央，貨物可視力質(zhì)點，貨物與車廂之間的動摩擦因數(shù)己知貨車緊急制動吋獲得的制動阻力f-48000N, g取10m/s2。（1）若貨車從靜止開始啟動，力防止貨物與車廂相對滑動，求貨車啟動時的最大加速度:（2）若貨車以v0=20m/s行駛，突然緊急制動，求貨物與車廂前端

5、相撞前貨物的速度大 ?。海?若貨車以v0=20m/s行駛，為防止貨物與車廂前端相撞，求貨車減速的最大加速度。【考點】勻變速fl線運動規(guī)律的綜合運用；牛頓第二定律.【專題】直線運動規(guī)律專題：牛頓運動定律綜合專題；理解能力：推理能力；分析綜合 能力.【分析】（丨）最大加速度對應(yīng)貨物與車廂間達(dá)到最大靜摩擦力（等于滑動摩擦力）：（2）貨物和貨車相對運動，用牛頓第二定律和勻變速運動規(guī)律分別處理；第第50頁共50頁第第50頁共50頁（3）貨物和貨車不相撞的條件是貨物恰好停在車廂前端?！窘獯稹拷猓海?）設(shè)貨物最大加速度為ah貨物達(dá)到最大加速度吋，貨物與車廂間達(dá)到最大靜摩擦力（等于滑動摩擦力），由牛頓第二定律

6、：nmig=miaiai = ng=0.4X 10m/s2=4m/s2（2）貨車突然緊急制動做勻減速直線運動，設(shè)貨車加速度為a2，由牛頓第二定律：f- Hmig=m2 32a2=10m/s2貨物與車廂前端相撞前貨車位移：X2 = vot - 12t22貨物與車廂前端相撞前做勻減速直線運動，位移：X1=V0t-llt22二者位移滿足：X2-X|=l2代入數(shù)據(jù)解得：t=ls故貨物與車廂前端相撞前速度：V=vo - ait= （20 -4X1） m/s=16 m/s（3）貨物從開始滑動到停止做勻減速運動，位移為X| : v2=2aiXI2X4XI2X4則貨車從開始剎車到停止運動通過的位移為x2 : v2=2amx2,二者位移滿足：xi -X2 =12代入數(shù)據(jù)解得：am=-4n/s2=4.25m/s247答：（1）若貨車從靜止開始啟動，為防止貨物與車廂相對滑動，貨車啟動時的最大加速度為4m/s2（2）若貨車以vo=2Om/s行駛，突然緊急制動，求貨物與車廂前端相撞前貨物的速 度大小為16m/s（3）若貨車以v0=20m/s行駛，為防止貨物與車廂前