题目内容
【题目】如图所示,在某海滨游乐场里有一种滑沙运动,其运动过程可类比为如图所示模型,小孩(可视为质点)坐在长为1m的滑板上端,与滑板一起由静止从倾角为37°的斜面上下滑,已知小孩与滑板间的动摩擦因数为0.5,滑板与沙间的动摩擦因为 ,小孩的质量与滑板的质量相等,斜面足够长,g取10m/s2 , 则以下判断正确的是( )
A.小孩在滑板上下滑的加速度大小为2.5m/s2
B.小孩和滑板脱离前滑板的加速度大小为1m/s2
C.经过2 s的时间,小孩离开滑板
D.小孩离开滑板时的速度大小为2 m/s
【答案】B,D
【解析】解:A、对小孩受力分析,小孩受到重力、支持力和滑板对小孩向上的摩擦力,根据牛顿第二定律有:
得: ,故A错误;
B、小孩和滑板脱离前,对滑板运用牛顿第二定律有:
代入数据解得: = ,故B正确;
C、设经过时间t,小孩离开滑板 ,解得: ,故C错误;
D、小孩离开滑板时的速度为: ,故D正确;
故选:BD
【考点精析】掌握匀变速直线运动的速度、位移、时间的关系是解答本题的根本,需要知道速度公式:V=V0+at;位移公式:s=v0t+1/2at2;速度位移公式:vt2-v02=2as;以上各式均为矢量式,应用时应规定正方向,然后把矢量化为代数量求解,通常选初速度方向为正方向,凡是跟正方向一致的取“+”值,跟正方向相反的取“-”值.
【题目】某物理兴趣小组利用传感器进行探究实验,其实验装置及原理图分别如甲、乙所示.
该装置中,A、B为力传感器,研究对象是质量m=310g的金属圆柱体G,将G放在A、B的两探头之间,两探头受到压力的数据,通过传感器、数据采集器传输给计算机,数据如表1所示.
表1 圆柱体的质量:310g
θ/° | 0 | 30 | 45 | 60 | 90 |
FA/N | 0.00 | 1.49 | 2.12 | 2.59 | 3.02 |
FB/N | 3.01 | 2.61 | 2.13 | 1.50 | 0.00 |
(1)观察、分析数据表1,可得出:金属圆柱体重力沿斜面向下的分力FA随斜面倾角θ的增大而 , 垂直斜面向下的分力FB随斜面倾角θ的增大而 .
(2)某同学发现两传感器的读数并不是与角度的变化成正比,他猜想圆柱体所受重力及其分力间满足某个函数关系,并根据该函数关系计算两探头受到压力的理论值如表2所示(g取9.8m/s2)
表2 圆柱体的质量:310g
θ/° | 0 | 30 | 45 | 60 | 90 |
FA/N | 0.00 | 1.52 | 2.15 | 2.63 | 3.04 |
FB/N | 3.04 | 2.63 | 2.15 | 1.52 | 0.00 |
该同学猜测的函数关系式应当分别为:FA= , FB=(用金属圆柱体质量m、重力加速度g、斜面倾角θ表示)
(3)在实验中无论是分析“表1”还是“表2”的数据时,都认为传感器的读数都等于相应的圆柱体重力的分力,其物理学依据是(乙沿斜面方向为例);因为A传感器的读数等于A传感器所受的压力,根据此压力大小等于圆柱体沿斜面方向所受的支持力,而根据此支持力大小等于圆柱体重力沿斜面方向的分力
(4)为了减少实验误差,可采取的办法是(写出一个即可)