题目内容
2.一质量为1kg的小物块以一定的初速度V0沿斜面(足够长)向上运动,由实验测得物块沿斜面运动的最大位移x与斜面倾角θ的关系如图所示.取g=10m/s2,空气阻力不计,则下列说法中正确的是( )A. | 物块的初速度为8m/s | |
B. | 物块和斜面间的摩擦因数0.5 | |
C. | 图中P点对应的斜面倾角为37° | |
D. | 物体如沿图中P点对应斜面上升到最高点后将保持静止 |
分析 由图象读出斜面倾角θ为90°时物体上升的高度,然后由速度位移公式求出初速度;由图象读出斜面倾角θ为0°时物体的位移,然后由速度位移公式求出加速度,再由牛顿第二定律求出动摩擦因数;由图象求出P点对应的位移,由速度位移公式求出物体的加速度,然后由牛顿第二定律求出斜面的倾角;根据重力的分力与最大静摩擦力的关系,判断物体能否静止在最高点.
解答 解:A、当θ=90°时物体做竖直上抛运动,末速度为0,由图得上升最大高度为 h=3.2m,由0-${v}_{0}^{2}$=-2gh,得初速度 v0=8m/s;故A正确.
B、当θ=0°时物体在水平面做匀减速运动,末速度为0,由图得水平最大位移为 x=6.4m,由0-${v}_{0}^{2}$=-2ax,解得a=5m/s2,
由牛顿第二定律得:μmg=ma,解得:μ=0.5;故B正确.
C、设图中P点对应的斜面倾角值θ,物体在斜面做匀减速运动,末速度为0,由图得物体沿斜面运动的最大位移为x=3.2m,
由0-${v}_{0}^{2}$=-2ax,a=10m/s2,
由牛顿第二定律得:mgsinθ+μmgcosθ=ma,
即:10sinθ+5cosθ=10,解得:θ=37°,故C正确.
D、因为mgsinθ=6m>μmgcosθ=4m,所以物体不能静止最高点,将滑回斜面底端;故D错误.
故选:ABC
点评 本题解题的关键是由图象读出斜面倾角对于的位移,分析物体的运动情况,然后应用牛顿第二定律与运动学公式即可分析答题.
练习册系列答案
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7.下列各叙述中正确的是( )
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B. | 伽利略首先将实验事实和逻辑推理(包括数学推演)和谐地结合起来 | |
C. | 理想化模型是把实际问题理想化,略去次要因素,突出主要因素,例如质点、位移等 | |
D. | 用比值定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例,例如速度v=$\frac{s}{t}$、加速度a=$\frac{F}{m}$都是采用了比值法定义的 |
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14.如图所示,一带电小球在一正交电场、磁场区域里做匀速圆周运动,电场方向竖直向下,磁场方向垂直纸面向里,则下列说法正确的是( )
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C. | 电容器不可能被击穿 | D. | V的示数保持110$\sqrt{2}$V不变 |