题目内容
【题目】如图所示,倾角为37°的粗糙斜面AB底端与半径R=0.4m的光滑半圆轨道BC平滑相连,O为轨道圆心,BC为圆轨道直径且处于竖直方向,A、C两点等高.质量m=1kg的滑块从A点由静止开始下滑,恰能滑到与O等高的D点,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.
(1)求滑块与斜面间的动摩擦因数μ;
(2)若使滑块能到达C点,求滑块从A点沿斜面滑下时的初速度v0的最小值;
(3)若滑块离开C处的速度大小为4m/s,求滑块从C点飞出至落到斜面上的时间t.
【答案】(1)0.375 (2) (3)0.2s
【解析】
试题分析:(1)滑块由A到D过程,根据动能定理,
有: (3分)
代入数据解得: (1分)
(2)若使滑块能到达C点,根据牛顿第二定律: (1分)
代入数据解得: (1分)
从A到C的过程列动能定理: (1分)
代入数据解得: ,所以初速度v0的最小值为。 (1分)
(3)滑块离开C后做平抛运动,
水平方向: (1分)
竖直方向: (1分)
水平竖直位移间的关系: (1分)
代入后化简得:
解得: (1分)
【题目】在用DIS实验研究小车加速度与外力的关系时,某实验小组先用如图(a)所示的实验装置,重物通过滑轮用细线拉小车,位移传感器(发射器)随小车一起沿倾斜轨道运动,位移传感器(接收器)固定在轨道一端.实验中把重物的重力作为拉力F,改变重物重力重复实验四次,列表记录四组数据。
a/ m·s-2 | 2.01 | 2.98 | 4.02 | 6.00 |
F/N | 1.00 | 2.00 | 3.00 | 5.00 |
(1)在坐标纸上作出小车加速度a和拉力F的关系图线;
(2)从所得图线分析该实验小组在操作过程中的不当之处是_________;
(3)如果实验时,在小车和重物之间接一个不计质量的微型力传感器来测量绳子的拉力大小,如图(b)所示。是否仍要满足小车质量M远大于重物的质量m________(填“必要”,或“不需要”)