题目内容
【题目】一质量m=0.6kg的物体以v0=20m/s的初速度从倾角为30°的斜坡底端沿斜坡向上运动.当物体向上滑到某一位置时,其动能减少了ΔEk=18J,机械能减少了ΔE=3J,不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)物体向上运动时加速度的大小;
(2)物体返回斜坡底端时的动能.
【答案】(1)6m/s2 (2)80J
【解析】
试题物体从开始到经过斜面上某一点时,受重力、支持力和摩擦力,总功等于动能增加量,机械能减小量等于克服摩擦力做的功,根据功能关系列式可解;
对从最高点到底端过程运用动能定理列式求解
解:(1)物体从开始到经过斜面上某一点时,受重力、支持力和摩擦力,
根据动能定理,有
﹣mglsinθ﹣fl=EK﹣EK0=﹣18J ①
机械能的减小量等于克服摩擦力做的功:
fl=△E=3J ②
由①②可解得l=5m,f=0.6N
因为物体的初速度为v0=20m/s,初动能=120J
滑上某一位置时动能减少了△Ek=18J,则此时动能Ek=102J=,可得v2=340m2/s2
物体在斜坡底端向上运动时受重力、支持力和摩擦力作用,物体做匀减速运动,根据匀变速直线运动的速度位移关系有:
==﹣6m/s2(负号表示方向与初速度方向相反)
(2)当该物体经过斜面上某一点时,动能减少了18J,机械能减少了3J,所以当物体到达最高点时动能减少了120J,机械能减少了20J,
所以物体上升过程中克服摩擦力做功是20J,全过程摩擦力做功W=﹣40J
从出发到返回底端,重力不做功,设回到出发点的动能为EK′,由动能定理可得
W=EK′﹣EK0
得EK′=80J
答:(1)物体向上运动时的加速度大小为6m/s2
(2)物体返回斜坡底端时的动能80J.
【题目】根据“测定玻璃的折射率”的实验要求,回答下列问题:
某同学先在图中的线段AO上竖直插上大头针和,然后准备在外侧插上大头针和,则插的要求是_________;插的要求是____________;在实验中,有两位同学分别设计了记录表格,记录好数据并完成了计算;
甲同学设计的表格:
次数 | 入射角l | 折射角r | sin r | n | ||
1 | 30.0° | 0.500 | 20.9° | 0.357 | 1.40 | 1.40 |
2 | 45.0° | 0.707 | 30.5° | 0.508 | 1.39 | |
3 | 60.0° | 0.866 | 38.0° | 0.616 | 1.41 |
乙同学设计的表格:
次数 | 1 | 2 | 3 | 角平均值 | 正弦值 | n |
入射角i | 30.0° | 45.0° | 60.0° | 45.0° | 0.707 | 1.42 |
折射角r | 20.9° | 30.5° | 38.0° | 29.8° | 0.497 |
两位同学做得正确的是_______________(填“甲”或“乙”)。