题目内容
【题目】质量m=1kg的物体,在水平拉力F(拉力方向与物体初速度方向相同)的作用下,沿粗糙水平面运动,经过位移4m时,拉力F停止作用,运动到位移是8m时物体停止, 运动过程中动能随位移的变化Ek-x的图线如图所示。(g取10 m/s2)求:
(1)物体的初速度多大?
(2)物体和水平面间的动摩擦因数为多大?
(3)拉力F的大小。
【答案】(1)2 m/s； (2)0.25； (3)4.5 N；
【解析】（1）由图知，物体的初动能 Ek0=2J
由Ek0=
mv02得：初速度大小为
（2）物体在4m至8m的过程，由动能定理得：-μmgx2=0-Ek；
得
（3）物体在0至4m的过程，由动能定理得
Fx1-μmgx1=Ek-Ek0；
代入数据解得 F=4.5N
【题目】图甲所示为某中学物理课外学习小组设计的测定当地重力加速度的实验装置,他们的主要操作如下:
①安装实验器材,调节试管夹(小铁球)、光电门和纸杯在同一竖直线上。
②打开试管夹,由静止释放小铁球,用光电计时器记录小铁球在两个光电门间的运动时间t,并用刻度尺(图上未画出)测量出两个光电门之间的高度h,然后计算出小铁球通过两光电门间的平均速度v。
③固定光电门B的位置不变,改变光电门A的高度,重复②的操作。测出多组(h,t),并计算出对应的平均速度v。
④画出v-t图象。
请根据实验,回答如下问题:
(1)设小铁球到达光电门B时的速度为vB,当地的重力加速度为g,则小铁球通过两光电门间的平均速度v的表达式为_________。(用vB、g和t表示)
(2)实验测得的数据如表所示。
实验次数 | h/cm | t/s | v/(m·s-1) |
1 | 10.0 | 0.028 | 3.57 |
2 | 20.0 | 0.059 | 3.39 |
3 | 30.0 | 0.092 | 3.26 |
4 | 40.0 | 0.131 | 3.05 |
5 | 50.0 | 0.176 | 2.84 |
6 | 60.0 | 0.235 | 2.55 |
请在图乙所示坐标纸上画出v-t图象________。
根据v-t图象,可以求得当地重力加速度g=___ m/s2。(结果保留3位有数数字)
