题目内容
13.一物块以初速度v0冲上倾角为θ且足够长的固定斜面,经过t时间到达最高点;又经过2t时间回到出发点,已知重力加速度为g,根据以上信息可以求出( )A. | 物块的质量 | B. | 物块与斜面之间的动摩擦因数 | ||
C. | 物块的末速度 | D. | 物块的末动能 |
分析 根据题意作出对应的v-t图象,根据牛顿第二定律及图象进行分析,根据图象的性质可求得末速度;根据加速度之间的关系可求出动摩擦因数.
解答 解:由题意可知,物体先向上做减速运动,再向下做匀加速直线运动;作出v-t图象如图所示;
由图可知,向上的位移大小等于向下的位移大小,则两三角形的面积相等,因此可知,回到地面时的速度为$\frac{{v}_{0}}{2}$;
由a=$\frac{△v}{△t}$可知,向上运动的加速度大小为向下运动加速度大小的4倍;即$\frac{{a}_{1}}{{a}_{2}}$=$\frac{4}{1}$
由牛顿第二定律可知,向上运动的加速度a1=gsinθ+μgcosθ;
向下运动的加速度a2=gsinθ-μgcosθ;
联立解得:μ=$\frac{3}{5}tanθ$
由题意无法求出质量,故也无法求出物体的末动能;
故选:BC.
点评 本题考查牛顿第二定律及运动学公式的应用,要注意正确应用v-t图象可以简化分析过程,从而可以起到事半功倍的效果.
练习册系列答案
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4.如图所示,水平面光滑,绳的质量及绳与滑轮的摩擦可忽略不计.物体A的质量为M,当在绳B端挂一质量为m的物体时,物体A的加速度大小为a1;当在绳B端施以大小F=mg的竖直向下的拉力作用时,A的加速度大小为a2,则a1与a2的关系正确的是( )
A. | a1=a2 | B. | a1<a2 | C. | a1>a2 | D. | 无法判断 |
8.一物块在固定的斜面上下滑,现对物块施加一个竖直向下的恒力F,下列说法正确的是( )
A. | 若物块原来匀速下滑,则施加F后将加速下滑 | |
B. | 若物块原来加速下滑,则施加F后将以更大的加速度加速下滑 | |
C. | 若物块原来减速下滑,则施加F后将以更大的加速度减速下滑 | |
D. | 若物块原来减速下滑,则施加F后有可能匀速下滑 |
3.如图所示,质量为m的物体,从固定的、倾角为α的光滑斜面顶端,由静止开始下滑,开始下滑时物体离地面的高度为h,则( )
A. | 物体滑到底端时重力的瞬时功率为mgsinα$\sqrt{2gh}$ | |
B. | 物体滑到底端时重力的瞬时功率为mgcosα$\sqrt{2gh}$ | |
C. | 物体下滑过程的重力的平均功率为$\frac{1}{2}mg\sqrt{2gh}$ | |
D. | 物体下滑过程的重力的平均功率为$\frac{1}{2}mgcosα\sqrt{2gh}$ |