在風洞實驗室中進行如圖所示的實驗．在傾角為37°的固定斜面上，有一個質量為1kg的物塊，在風洞施加的水平恆力F...

問題詳情：

在風洞實驗室中進行如圖所示的實驗．在傾角為37°的固定斜面上，有一個質量為1kg的物塊，在風洞施加的水平恆力F作用下，從A點由靜止開始運動，經過1.2s到達B點時立即關閉風洞，撤去恆力F，物塊到達C點是速度變為零，通過速度感測器測得這一過程中物塊每隔0.2s的瞬時速度，表給出了部分資料：

已知sin37°=0.6，con37°=0.8，g取10m/s2求：

（1）A、C兩點間的距離

（2）水平恆力F的大小．

【回答】

解：（1）物塊勻加速運動過程中的加速度為：a1==5m/s2

關閉風洞時的速度為：v=a1t=5×1.2=6m/s

關閉風洞後物塊勻減速運動的加速度為：a2==﹣10m/s2

勻加速過程的位移：x1===3.6m

勻減速過程的位移：x2==1.8m

故A、C兩點間的距離為：x=x1+x2=3.6+1.8=5.4m

（2）由牛頓第二定律得，

勻加速過程：Fcos37°﹣mgsin37°﹣μ（mgcos37°+Fsin37°）=ma1

勻減速過程：﹣（mgsin37°+μmgcos37°）=ma2

聯立兩式代入資料得：F=30N

答：（1）A、C兩點間的距離為5.4m

（2）水平恆力F的大小為30N．

知識點：專題二 力與物體的直線運動

題型：計算題