题目内容
【题目】如图所示,斜面体固定在水平地面上,斜面光滑,倾角为,斜面底端固定有与斜面垂直的挡板,木板下端离地面高H,上端放着一个小物块。木板和小物块的质量均为m,相互间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,大小为kmgsinθ(k>1),断开轻绳,木板和小物块一起沿斜面下滑.假设木板足够长,与挡板发生碰撞时,时间极短,无动能损失,空气阻力不计.求:
(1)木板第一次与挡板碰撞后,沿斜面上升的过程中,小物块的加速度;
(2)从断开轻绳到木板与挡板第二次碰撞的过程中,木板运动的路程s;
(3)木板与挡板第二次碰撞时的速度;
【答案】(1),方向沿斜面向上(2)(3)
【解析】
试题分析:(1)设木板第一次上升过程中,物块的加速度为
物块受合力
由牛顿第二定律
由①②得,方向沿斜面向上
(2)设以地面为零势能面,木板第一次与挡板碰撞时的速度大小为
由机械能守恒,解得
设木板弹起后的加速度,由牛顿第二定律
S板第一次弹起的最大路程 ,解得
木板运动的路程
(3)设经时间木板与物块速度相同
解得
这时物块的速度
这过程中木板的位移
,解得
【题目】为了探究质量一定时加速度与力的关系,一同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量,m为砂和砂桶的质量。(滑轮质量不计)
(1)实验时,一定要进行的操作是 。
A.用天平测出砂和砂桶的质量 |
B.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力 |
C.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录弹簧测力计的示数 |
D.改变砂和砂桶的质量,打出几条纸带 |
E.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M
(2)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两计数点间还有两个点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为 m/s2(结果保留两位有效数字)。
(3)以弹簧测力计的示数F为横坐标,加速度为纵坐标,画出的a—F图像是一条直线,图线与横坐标的夹角为θ,求得图线的斜率为k,则小车的质量为 。