题目内容

如图所示,物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑,经过B点后进入水平面(设经过B点前后速度大小不变),最后停在C点.每隔0.2秒钟通过速度传感器测量物体的瞬时速度,下表给出了部分测量数据.(重力加速度g=10m/s2
t(s) 0.0 0.2 0.4 1.2 1.4
V(m/s) 0.0 1.0 2.0 1.1 0.7
求:(1)物体在斜面上下滑的加速度大小.
(2)t=0.6s时的瞬时速度v.
分析:(1)由表格读出物体在斜面上运动的速度与对应的时间,由速度公式求出加速度,再根据牛顿第二定律求解斜面的倾角α;
(2)研究物体由t=0到t=1.2s过程,根据斜面上匀加速运动的末速度等于水平面匀减速运动的初速度,由速度公式求出物体在斜面上运动的时间,再求出t=0.6s时的瞬时速度v.
解答:解:(1)由前三列数据可知物体在斜面上匀加速下滑时的加速度为:
a1=
△v
△t
=
2.0-1.0
0.4-0.2
=5m/s2
(2)研究物体由t=0到t=1.2s过程,设物体在斜面上运动的时间为t,则有:
vB=a1t
v1.2=vB-a2(1.2-t)
代入得:v1.2=a1t-a2(1.2-t)
解得:t=0.5s,vB=2.5m/s
即物体在斜面上下滑的时间为t=0.5s,则t=0.6s时物体在水平面上运动,速度为:
v=vB-a2(0.6-t)=2.5m/s-2×0.1m/s=2.3m/s
答:(1)物体在斜面上的加速度大小为5m/s2
(2)t=0.6s时瞬时速度大小为2.3m/s.
点评:本题由表格的形式反映物体的运动情况,运用运动学的基本公式求解加速度.要抓住物体在斜面上和水平面上运动之间速度关系,研究物体在斜面上运动的时间.
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