题目内容
【题目】如图甲所示,力传感器A与计算机相连接,可获得力随时间变化的规律。将力传感器固定在光滑水平桌面上,测力端通过轻质细绳与一滑块相连,调节传感器高度使细绳水平,滑块放在较长的小车上,滑块的质量m=1.0kg,小车的质量为M=0.65kg。一根轻质细绳跨过光滑的定滑轮,其一端连接小车,另一端系一只空沙桶,调节滑轮可使桌面上部细绳水平,整个装置先处于静止状态。现打开传感器的同时缓慢向沙桶里倒入沙子,当小车刚好开始运动时,立即停止倒沙子。若力传感器采集的F-t图象如乙图所示,请结合该图象,求:(重力加速度g=10m/s2)
(1)小车刚开始运动时沙桶及所装沙子的总质量m0和滑块与小车间的动摩擦因数μ;
(2)小车运动稳定后的加速度大小。
【答案】(1)0.35kg;0.3 (2)0.5m/s2
【解析】(1)由图象可知,小车刚好要运动时受的是最大静摩擦力为3.5N(2分)
此时沙桶及所装的沙子总重力(2分)
所以,沙桶及所装的沙子总质量(1分)
稳定后,滑块受的摩擦力
由滑动摩擦力公式得:
(2)对沙桶及所装的沙子由牛顿第二定律得:(2分)
对小车由牛顿第二定律得: (2分)
解得:(1分)
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