题目内容

(12分)如图(a)所示,“ ”型木块放在光滑水平地面上,木块的水平表面AB粗糙,与水平面夹角θ=37°的表面BC光滑。木块右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器,当力传感器受压时,其示数为正值;当力传感器被拉时,其示数为负值。一个可视为质点的滑块从C点由静止开始下滑,运动过程中,传感器记录到的力和时间的关系如图(b)所示。(已知sin37°=0. 6,cos37°=0.8,取g=10m/s2。)求:

(1)斜面BC的长度L;

(2)滑块的质量m;

(3)运动过程中滑块克服摩擦力做的功W。

 

【答案】

(1)3m(2)m=2.5kg(3)40J

【解析】(1)分析滑块受力,由牛顿第二定律得:

得:a1=gsinq=6m/s2

通过图像可知滑块在斜面上运动时间为:t1=1s

由运动学公式得:L=a1t12=3m     (4分)

(2)滑块对斜面的压力为:N1′=mgcosq

木板对传感器的压力为:F1=N1′sinq

由图像可知:F1=12N

解得:m=2.5kg       (4分)

(3)滑块滑到B点的速度为:v1=a1t1=6m/s

由图像可知:f1=5N,t2=2s

a2=f/m=2m/s2

s=v1 t2a2t22=8m

W=fs=40J    (4分)

本题考查对牛顿第二定律的应用,先以滑块为研究对象进行受力分析,根据牛顿第二定律求得加速度大小,再由图像可知滑块在斜面生运动的时间为1s,由匀变速直线运动的位移和时间可求得位移大小,由受力分析可求得滑块对斜面的正压力大小,滑块滑到B点的速度由加速度和时间求得,再由位移与时间的关系可求得位移大小,求得摩擦力做功大小

 

练习册系列答案
相关题目
(1)在用打点计时器研究小车的匀变速直线运动的实验中:
①某学生将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上,实验时得到一条纸带.他在纸带上便于测量的地方开始,每隔4个打点标定一个计数点,共标出了A、B、C、D、E五个连续的计数点(相邻两个计数点间还有4个点没有标出).测量时发现B点已模糊不清,于是他测得AC长为14.56cm,CD长为11.15cm,DE长为13.73cm.则打下C点时小车的瞬时速度大小vC=
 
 m/s,小车运动的加速度大小a=
 
m/s2.(均保留3位有效数字)
精英家教网
②如果在实验过程中,交流电源的频率变为52Hz,而实验者并不知道,仍然按50Hz来进行计算,则其得出的加速度a的测量值与真实值相比,应该
 
.(选填:“偏大”、“偏小”或“不变”)
③实验中如果是通过悬挂钩码(借助滑轮和细线)来牵拉,使实验小车做匀加速直线运动的,则是否需要记录所悬挂钩码的质量或重力?
 
(选填:“需要”或“不需要”)
(2)如图(a)所示,用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码,探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长长度的关系实验.
①为完成实验,还需要的实验器材有:
 

②实验中需要测量(记录)的物理量有:
 

③图(b)是弹簧所受弹力F与弹簧伸长长度x的F-x图线,由此可求出弹簧的劲度系数为
 
N/m.图线不过原点的原因是由于
 

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网