题目内容
质量为40kg的雪橇在倾角θ=37°的斜面上向下滑动如图甲所示,所受的空气阻力与速度成正比.今测得雪橇运动的v-t图象如图乙所示,且AB是曲线的切线,B点坐标为(4,15),CD是曲线的渐近线,g取10m/s2.根据以上信息,不可以确定下列哪个物理量( )
分析:雪橇做加速度逐渐减小的加速运动,当加速度减小到零时,速度达到最大.雪橇运动的过程中受重力、支持力、摩擦力和空气阻力,根据牛顿第二定律列出速度为5m/s时的加速度表达式,再列出加速度为零时的表达式,联立两式求出空气阻力系数和动摩擦因数.
解答:解:在A点时,加速度为:
aA=
m/s2=2.5m/s2.
速度为:vA=5m/s
根据牛顿第二定律得运动以后的加速度为:a=
…①
当加速度a=0时,速度达到最大,vm=10m/s.
有:mgsinθ-μmgcosθ-kvm=0…②
联立①②解得:μ=
,k=20N/m.s-1
由于该运动是加速度变化的加速运动,故无法求出雪橇到达最大速度所用的时间.故A、B、C正确,D错误.
本题选不能确定的,故选D.
aA=
15-5 |
4 |
速度为:vA=5m/s
根据牛顿第二定律得运动以后的加速度为:a=
mgsinθ-μmgcosθ-kv |
m |
当加速度a=0时,速度达到最大,vm=10m/s.
有:mgsinθ-μmgcosθ-kvm=0…②
联立①②解得:μ=
1 |
8 |
由于该运动是加速度变化的加速运动,故无法求出雪橇到达最大速度所用的时间.故A、B、C正确,D错误.
本题选不能确定的,故选D.
点评:解决本题的关键掌握牛顿第二定律a=
,知道速度时间图线上点的切线斜率表示瞬时加速度,渐近线表示最大速度.
F合 |
m |
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