题目内容

【题目】如图所示,倾角θ=37°的倾斜轨道和水平轨道平滑连接且固定不动,小物块与两轨道间的动摩擦因数均为μ=0.5,小物块从斜面上A点静止释放,最终停止在水平轨道上的B点,已知小物块从释放至停止滑行的总路程s=1.4m.sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2 . 求:

(1)小物块运动过程中的最大速度vm
(2)静止释放小物块后1.2s内的平均速率.

【答案】
(1)

解:小物块在倾斜轨道上匀加速下滑,由牛顿第二定律得:

mgsinθ﹣μmgcosθ=ma1

代入数据解得 a1=2m/s2

小物块在水平轨道上匀减速滑行,由牛顿第二定律得:

μmg=ma2

代入数据解得:a2=2m/s2

由运动学公式得:s= +

代入数据解得:vm=2m/s


(2)

解:小物块在倾斜轨道上运动时间为:t1= = =1s

路程为:s1= = m=1m

到t1时刻小物块在水平轨道上运动的路程为:

s2=vm(t﹣t1)﹣

代入数据解得:s2=0.3m

所以静止释放小物块后1.2s内的平均速率为:

= = = m/s


【解析】(1)根据牛顿第二定律求出小物块在斜面上和水平面上运动的加速度大小,再对两个过程,分别运用速度位移公式列式,即可求解最大速度.(2)平均速率等于路程与时间之比.根据运动学公式分别求两个过程的时间和位移大小,再求平均速率.

练习册系列答案
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【题目】物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如图所示,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端装有定滑轮;木板上有一滑块,其一端与电磁打点计时器的纸带相连,另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz。开始实验时,在托盘中放入适量砝码,滑块开始做匀加速直线运动,在纸带上打出一系列小点。

1)上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分,01234567是计数点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图所示。可以测出1~6每个点的瞬时速度,画出v-t图象,进而得到a,其中3号点的瞬时速度的大小v3________ m/s2(保留三位有效数字)。

2)也可以去除一个数据,利用逐差法处理数据,如果去除的是288cm这一数据,计算出滑块的加速度a________ m/s2(保留三位有效数字).

3)为测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的有________(填入所选物理量前的字母,完全选对才得分):还需要使用的仪器是

A.木板的长度l

B.木板的质量m1

C.滑块的质量m2

D.托盘和砝码的总质量m3

E.利用秒表测量滑块运动的时间t

4)滑块与木板间的动摩擦因数μ________(用被测物理量的字母表示,重力加速度为g)。与真实值相比,测量的动摩擦因数________(填偏大偏小)。

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