题目内容

【题目】如图所示,水平桌面的左端固定一个竖直放置的光滑圆弧轨道,其半径R=0.5m,圆弧轨道底端与水平桌面相切C点,桌面CD长L=1 m,高h2=0.5m,有质量为m(m为未知)的小物块从圆弧上A点由静止释放,A点距桌面的高度h1=0.2m, 小物块经过圆弧轨道底端滑到桌面CD上,在桌面CD上运动时始终受到一个水平向右的恒力F作用.然后从D点飞出做平抛运动,最后落到水平地面上. 设小物块从D点飞落到的水平地面上的水平距离为x,如图b是x2-F的图像,取重力加速度g=10 m/s2

(1)小物体与水平桌面CD间动摩擦因数μ是多大?

(2)若小物体与水平桌面CD间动摩擦因数μ是从第(1)问中的值开始由C到D均匀减少,且在D点恰好减少为0,再将小物块从A由静止释放,经过D点滑出后的水平位移大小为1 m,求此情况下的恒力F的大小?

【答案】(1)0.35;(2)1.9N;

【解析】⑴物体从D滑出后做平抛运动,

AD全程动能定理得

代入数据得

由图可知

代入计算可得 μ=0.35

2)由第(1)可知

代入计算得 m =0.4kg

AD全程动能定理得

解得 F=1.9N

综上所述本题答案是:(1)0.35;(2)1.9N

练习册系列答案
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【题目】小明通过研究发现,劲度系数为k,压缩量为x的弹簧在恢复到原长的过程中对外做的功可以表示为,于是设计了如图的装置探究功与速度变化的关系。

将弹簧放置在外带刻度的水平气垫导轨上,左端固定,自然状态时右端在O点;在O点右侧的B、C位置各安装一个光电门,计时器(图中未画出)与两个光电门相连。将带有遮光片的滑块(可视为质点)压缩弹簧到某位置A由静止释放,计时器显示遮光片从B到C所用的时间t,在刻度尺上读出A、O之间的距离x. 改变A点的位置,重复上述操作,可以记录多组数据。不考虑各种阻力,完成下列填空。

(1)若要计算滑块离开弹簧时的速度v,还必需测量的物理量有__________(填名称与符号),计算速度的表达式为v=__________(符号表示)。

(2)小明在实验中记录的数据如下表所示:

分析可知,弹簧弹力做的功W与滑块获得的速度v之间的关系是__________

A.W与v成正比 B.W与v2成正比

C.W2与v成正比 D.W2与v-1成正比

(3)关于此实验,下列说法正确的是__________

A.适当增大两光电门间的距离会增大实验误差

B.适当增大两光电门间的距离可以减小实验误差

C.用此装置探究弹簧弹力做功与滑块动能变化的关系必须测出滑块的质量

D.用此装置探究弹簧弹力做功与滑块动能变化的关系不需测量滑块的质量

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