题目内容
【题目】如图甲所示,质量m=2 kg的物体置于倾角为θ=53°的固定斜面的底端(斜面足够长),对物体施加平行于斜面向上的拉力F,t1=2 s时拉力大小变为原来的三分之一并反向,t2=3 s时撤去外力,物体运动的部分v-t图象如图乙所示,设物体受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g=10 m/s 2,sin 53°=0.8,求:
(1)物体与斜面间的动摩擦因数和拉力F的大小;
(2)3 s后再经多长时间物体回到斜面底端。
【答案】(1)0.75;45 N(2)s
【解析】试题分析:(1)根据v-t图象的斜率求出匀加速运动和匀减速运动的加速度大小.对两个过程,分别运用牛顿第二定律列式,联立可求得动摩擦因数和拉力F的大小;(2)根据v-t图象的“面积”求得物体上滑的最大距离.撤去外力后,物体下滑过程,运用牛顿第二定律和位移公式结合求解运动时间.
(1)由v-t图线知,物体匀加速运动时加速度大小为
由牛顿第二定律得
物体匀减速运动时加速度大小为
由牛顿第二定律得
联立并代入数据解得。
(2)由v-t图线知物体上滑的总距离为
设撤去外力后物体的加速度大小为,由牛顿第二定律得
代入数据解得
设3s后再经过间t物体回到斜面底端,由运动学规律知
代入数据解得
【题目】某小组在探究“合外力做功与物体动能增加量的关系”,设计了如图装置。
①现有打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端带滑轮的长木板、细绳、钩码、小沙桶,导线及开关等,在下面的仪器和器材中,必须使用的有 .(填选项代号)
A.电压合适的50 HZ交流电源 |
B.电压可调的直流电源 |
C.刻度尺 |
D.秒表 |
E. 天平
②实验时首先要平衡摩擦力:应该取下沙桶,把长木板_______(填“左”或“右”)垫高,轻推小车,让小车________(选填“拖着”或“不拖着”)纸带运动。
③某次实验小车运动的纸带如图所示.在纸带上相邻两计数点之间还有四个点未画出.取BE两点来研究,读出BE的长度为_____cm,其中小车通过计数点B点时的速度=______m/s(计算结果保留三位有效数字).本次试验中,纸带______(填“甲”或“乙”)端与小车相连。