题目内容
【题目】如图甲所示,光滑水平面上放置斜面体ABC,AB与BC圆滑连接,AB表面粗糙且水平(长度足够长),倾斜部分BC表面光滑,与水平面的夹角。在斜面体右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器,规定力传感器受压时,其示数为正值;力传感器被拉时,其示数为负值。一个可视为质点的滑块从斜面体的C点由静止开始下滑,运动过程中,力传感器记录到力F和时间t 的关系如图乙所示。 (sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2),求:
(1)斜面体倾斜部分BC的长度
(2)滑块的质量
(3)运动过程中滑块克服摩擦力做的功
【答案】(1)3m (2)2kg (3)32J
【解析】试题分析:(1)在斜面上由牛顿第二定律有: a1=6m/s2
斜面BC长度
(2)斜面体对传感器的压力为
解得:m=2kg
(3)对斜面体由平衡方程有:f=F2=4N
对滑块由牛顿第二定律有:f=ma2
a2=2m/s2
滑块在AB表面上滑行的距离为:
v=a1t1
解得: x2=8m
滑块克服摩擦力做的功为:Wf=fx2=32J