题目内容

(09年广东三校联考)(16分)如图所示,在动摩擦因素μ=0.2的水平面AB上,水平恒力F推动质量为m=1kg的物体从A点由静止开始作匀加速直线运动,物体到达B点时撤去F,接着又冲上光滑斜面(设经过B点前后速度大小不变),最高能到达C点。用速度传感器测量物体的瞬时速度,并在表格中记录了部分测量数据。求:(g取10m/s2)

 

t/s

0.0

0.2

0.4

2.2

2.4

2.6

v/m•s-1

0.0

0.4

0.8

3.0

2.0

1.0

 

(1)恒力F 的大小;

(2)斜面的倾角

(3)若撤去推力F,在A处给物体一个水平向左的初速度,恰能使物体运动到C点,求此初速度的大小。

解析:

(1)物体从 A 到 B 过程中:(1分)

 

∴ F=ma1+mmg=4N           (2分)

 

(2)物体从 B 到 C 过程中:(1分)

 

     ∴             (2分)

 

  (3)当物体在推力F的作用下在AB间运动时,设AB间的距离为S,通过AB时间的t,通过B点时的速度为vB,根据表中提供的数据,在0~2.6s时间段内:

 

  当物体在水平面上运动时        (1分)

 

  当物体在斜面上运动时     (2分)

 

   解得                 (2分)

 

       又                 (2分)

 

   给物体一个初速度时物体恰能运动到C点,由于斜面光滑,则物体通过B点的速度仍为,根据动能定理:     (2分)

 

    解得          (1分)

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