题目内容
【题目】质量为30kg的小孩坐在10kg的雪橇上静止不动,大人用与水平方向成37°斜向上的拉力拉动雪橇,力的大小为100N,雪橇与地面间的动摩擦因数为0.2,(g=10m/s2.sin37°=0.6,cos37°=0.8 )求:
(1)地面对雪橇的支持力大小。
(2)雪橇运动的加速度大小。
(3)4s内雪橇的位移大小。
【答案】(1) 地面对雪橇的支持力大小为340N;(2) 雪橇运动的加速度大小为0.3m/s2;(3) 4s内雪橇的位移大小为2.4m。
【解析】(1)设小孩和雪橇的总质量为m,对整体受力分析得:
竖直方向:Fsinθ + FN = mg
解得:FN = mg﹣Fsinθ = 400N﹣100×0.6N = 340N;
(2)雪橇在水平方向上受到的合力:F合 =Fcosθ﹣Ff ①
且摩擦力:Ff = μFN ②
联立①②两式解得:F合 = 12N
由牛顿第二定律得:F合 = ma, 其中m = m人 + m雪橇 = 30kg + 10kg = 40kg
解得雪橇运动的加速度大小为a = 0.3m/s2
(3)根据位移时间关系可得:x =at2 =×0.3×42m = 2.4m
【题目】某同学用如图甲所示装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验.他先测出不挂砝码时弹簧下端指针所指的标尺刻度,然后在弹簧下端挂上砝码,并逐个增加砝码,测出指针所指的标尺刻度,所得数据如表:(重力加速度g取9.8m/s2)
砝码质量m/102g | 0 | 1.00 | 2.00 | 3.00 | 4.00 | 5.00 | 6.00 | 7.00 |
标尺刻度x/10﹣2m | 15.00 | 18.94 | 22.82 | 26.78 | 30.66 | 34.60 | 42.00 | 54.50 |
(1)根据所测数据,在图乙中作出弹簧指针所指的标尺刻度x与砝码质量m的关系曲线_____.
(2)根据所测得的数据和关系曲线可判断,在_____ N范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律.这种规格的弹簧劲度系数为_____N/m.