题目内容
【题目】一大小不计的木块通过长度忽略不计的绳固定在小车的前壁上,小车表面光滑。某时刻小车由静止开始向右匀加速运动,经过2 s,细绳断裂。细绳断裂前后,小车的加速度保持不变,又经过一段时间,滑块从小车左端刚好掉下,在这段时间内,已知滑块相对小车前3 s内滑行了4.5 m,后3 s内滑行了10.5 m。求从绳断到滑块离开车尾所用的时间是多少?
【答案】5 s
【解析】
绳断后,小车做有初速度的匀加速直线运动,滑块做匀速直线运动,根据前3s相对位移可求小车的加速度;设后3s的初速度,据后3s相对位移可求后3s的初速度,进而求出从绳断到滑块离开车尾所用的时间。
设小车加速度为a
断裂时,车和物块的速度为
断裂后,小车做匀加速直线运动,滑块做匀速直线运动
则前3s相对位移,解得:
设后3s小车的初速为,则
后3s相对位移,解得:
则后3s开始时小车的运动时间为,即绳断后2s是后3s的起点
综上,从绳断到滑块离开车尾所用的时间为
【题目】(8分)某实验小组利用弹簧秤和刻度尺,测量滑块在木板上运动的最大速度。
实验步骤:
①用弹簧秤测量橡皮泥和滑块的总重力,记作;
②将装有橡皮泥的滑块放在水平木板上,通过水平细绳和固定弹簧秤相连,如图甲所示。在端向右拉动木板,待弹簧秤示数稳定后,将读数记作;
③改变滑块上橡皮泥的质量,重复步骤①②;
实验数据如下表所示:
1.50 | 2.00 | 2.50 | 3.00 | 3.50 | 4.00 | |
0.59 | 0.83 | 0.99 | 1.22 | 1.37 | 1.61 |
④如图乙所示,将木板固定在水平桌面上,滑块置于木板上左端处,细绳跨过定滑轮分别与滑块和重物连接,保持滑块静止,测量重物离地面的高度;
⑤滑块由静止释放后开始运动并最终停在木板上的点(未与滑轮碰撞),测量间的距离。
完成下列作图和填空:
(1)根据表中数据在给定坐标纸上作出图线。
(2)由图线求得滑块和木板间的动摩擦因数(保留
(3)滑块最大速度的大小(用和重力加速度表示)。