题目内容
【题目】如图(a)所示,“”型木块放在光滑水平地面上,木块的AB水平表面是粗糙的,与水平方向夹角的BC斜面是光滑的.此木块的右侧与竖直墙壁之间连接着个力传感器,当力传感器受挤压时,其示数为正值;当力传感器被拉伸时,其示数为负值.一个可视为质点的滑块从C点由静止开始下滑,运动过程中力传感器记录到的力一时间关系图像图如图(b)所示,设滑块通过B点前后速度大小不变.(,,.)则滑块C的质量为_________kg,它在木块上运动全过程中损失的机械能为_________J.
(a)(b)
【答案】2.5 40
【解析】
(1)[1]分析滑块在斜面上的受力,可知物体受到重力、支持力的作用,沿斜面方向的力是重力的分力,由牛顿第二定律得:
通过图象可知滑块在斜面上运动时间为:
由运动学公式得:
滑块对斜面的压力为:
木板对传感器的压力为:
由图象可知:
解得:
(2)[2]滑块滑到点的速度为:
由图象可知:
根据牛顿第二定律可得:
根据运动公式可得:
它在木块上运动全过程中损失的机械能为:
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