某校物理兴趣小组进行遥控赛车在斜面上作直线运动的研究,已知斜面倾角37°,斜面总长11.25m,遥控赛车质量m=0.5kg ,斜面对它的阻力为车重的0.2倍,设对赛车遥控时能够给赛车沿斜面方向提供5N的驱动力(1)当赛车在斜面底端从静止开始向上运动时加速度的大小(2)若赛车从开始运动经过2s停止遥控,则赛车在斜面上运动的最大距离(3)在(2)问中赛车在斜面上运动到最大距离处能否停止?若不能停止,则再经过多长时间从该位置回到出发点(4)要使赛车能通过斜面的最高点,求对赛车最短的遥控时间

问题描述:

某校物理兴趣小组进行遥控赛车在斜面上作直线运动的研究,已知斜面倾角37°,斜面总长11.25m,遥控赛车质量m=0.5kg ,斜面对它的阻力为车重的0.2倍,设对赛车遥控时能够给赛车沿斜面方向提供5N的驱动力
(1)当赛车在斜面底端从静止开始向上运动时加速度的大小
(2)若赛车从开始运动经过2s停止遥控,则赛车在斜面上运动的最大距离
(3)在(2)问中赛车在斜面上运动到最大距离处能否停止?若不能停止,则再经过多长时间从该位置回到出发点
(4)要使赛车能通过斜面的最高点,求对赛车最短的遥控时间


(1)首先进行受力分析:小车受到重力mg(竖子向下)牵引力F(沿斜面向上)阻力f(沿斜面向下)所以,小车受到的合外力为:F-mgsin37-mg乘以0.2=ma(a为加速度)所以a=2米每二次方秒(sin37=0.6)
(2)在这两秒内,小车的加速度为2,位移为:二分之一乘以a乘以(t平方)=4米,此时的速度为4米每秒,此后小车的加速度为8米每二次方秒(方向与运动方向相反)算法(mgsin37+mg乘以0.2=mA)。所以,小车此时到运动停止,所用时间为0.5秒,这段时间的位移为vT-二分之一乘以A乘以(T平方)=1米,所以总共的位移为5米。
(3)解:不能停止,此时小车沿斜面向下运动,此时求加速度,mgsin37-f=ma,此时的加速度为4米每二次方秒,所以有二分之一乘以4乘以(t的平方)=5所以t=二分之根号十秒。
(4)设遥控时间为t,所以遥控时间段内:小车的加速度为2米每二次方秒,停止遥控时,速度为2t,位移为二分之一乘以2乘以(t的平方),此后,加速度为8米每二次方秒,到速度为零时,时间T=v除以8,位移为vT-二分之一乘以8乘以(T的平方),这两段位移加起来等于11.25米,由此求出时间。
你自己在看一下,检查一下,也许有的地方打错了,有什么不明白的再交流,希望对你有帮助。

(1)阻力=摩擦力加重力向下分量=0.6mg+0.2mg=0.8mg=4N
F合=ma=F牵引力-f阻力=1N
a=F合除以m=2米每二次方秒
(2)V=at=4m/s
a‘=0.8g=8
S=二分之一at平方+V平方/2a’平方=5m
(3)不能,向下的重力加速度分量大于阻力提供的加速度,时间自己算