题目内容
(10分)如图所示,光滑斜面与水平面在B点平滑连接,质量为0.20kg的物体从斜面上的A点由静止开始下滑,经过B点后进入水平面(设经过B点前后速度大小不变),最后停在水平面上的C点。每隔0.20s通过速度传感器测量物体的瞬时速度,下表给出了部分测量数据。取g=10m/s2。
求:
(1)物体在斜面上运动的加速度大小;
(2)斜面上A、B两点间的距离;
(3)物体在水平面上运动过程中,滑动摩擦力对物体做的功。
t/s | 0.0 | 0.2 | 0.4 | … | 1.2 | 1.4 | … |
v/m?s-1 | 0.0 | 1.0 | 2.0 | … | 1.1 | 0.7 | … |
(1)物体在斜面上运动的加速度大小;
(2)斜面上A、B两点间的距离;
(3)物体在水平面上运动过程中,滑动摩擦力对物体做的功。
(1)5.0m/s2(2)0.625m(3)0.625J
试题分析:(1)物体在斜面上做匀加速直线运动,设加速度为a1,则
a1=m/s2=5.0m/s2 ………………………………………3分
(2)设物体滑到B点所用时间为tB,到达B点时速度大小为vB,在水平面上的加速度为a2,则由数据表可知
a2=m/s2="-2.0" m/s2………………………………………1分
vB=a1tB………………………………………1分
1.1- vB=a2(1.2-tB)……………………………1分
解得tB=0.5s………………………………………1分
设斜面上A、B两点间的距离为xAB,则
xAB=a1tB2="0.625m" ………………………………………1分
(3)设物体在水平面上运动过程中,滑动摩擦力对物体做的功为Wf,根据动能定理
Wf==0-J=-0.625J…………………………2分
点评:本题难度中等,该题为多过程问题,根据受力分析求解加速度,转化为运动学问题之后利用运动学公式求解,对于摩擦力做功,由于不知道动摩擦因数,所以可借助动能定理求解
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