题目内容
【题目】如图所示,一倾角θ = 37°的足够长斜面固定在水平地面上。一个物体以v0 = 12m/s的初速度从斜面上某点处沿斜面向上运动,加速度大小为a = 8.0m/s2。已知重力加速度g = 10m/s2,sin37°= 0.6,cos37°= 0.8。
(1)求物体沿斜面向上滑行的时间;
(2)求物体与斜面间的动摩擦因数;
(3)若最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,请分析说明,该物体运动到最高点后,是停下来还是向下运动?
【答案】(1)1.5s;(2)0.25;(3)会向下运动。
【解析】
试题分析:(1)由 得s
(2)物体沿斜面向上运动时受力如图所示
根据牛顿第二定律mgsinθ + μN = ma
又 N = mgcosθ
得 μ = 0.25
(3)物体运动到最高点后,沿斜面方向的受力情况为:
沿斜面向下的重力的分力
沿斜面向上的最大静摩擦力
因为,即<,所以物体运动到最高点后,会向下运动。
【题目】某同学设计了一个“探究加速度与力、质量关系”的实验。如图甲为实验装置图,A为小车,B为打点计时器,C为装有砂子的砂桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板,实验中可认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重量。
(1)图乙为某次实验得到的纸带,图中的点为实际打出来的点,已知所用交流电的频率为50Hz,则小车加速度为________m/s2(结果保留2位有效数字)。
(2)保持砂和砂桶质量不变,改变小车质量m,得到如下数据:
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
小车加速度a/m·s-2 | 1.98 | 1.48 | 1.00 | 0.67 | 0.50 |
小车质量m/kg | 0.25 | 0.33 | 0.50 | 0.75 | 1.00 |
kg-1 | 4.00 | 3.00 | 2.00 | 1.33 | 1.00 |
请在图丙中选择恰当物理量建立坐标系,并作出图线_______。由图线得到的结论:________。
(3)保持小车质量不变,改变砂子重量,该同学根据实验数据作出了加速度a与拉力F的图线如图丁,发现该图线不通过原点,其主要原因是:______________________________。