题目内容

【题目】如图甲所示,质量m=1kg的物块在平行斜面向上的拉力F作用下从静止开始沿斜面向上运动,t=0.5s时撤去拉力,利用速度传感器得到其速度随时间的变化关系图象(v﹣t图象)如图乙所示,g取10m/s2 , 求:

(1)沿斜面向上运动两个阶段加速度大小a1、a2
(2)2s内物块的位移大小x;
(3)外力F做功.

【答案】
(1)

解:速度图象的斜率等于加速度,由图乙知,沿斜面向上运动两个阶段加速度的大小分别为:

向上加速阶段,则加速速为

减速向上阶段加速度为


(2)

在v﹣t图象中与时间轴所围面积为物体的位移则x=


(3)

在减速上升阶段﹣mgsinθ﹣μmgcosθ=ma2

在加速下降阶段

则mgsinθ﹣μmgcosθ=ma3

在加速上升阶段,根据牛顿第二定律可知,F﹣mgsinθ﹣μmgcosθ=ma1

x m=0.5m

外力做功W=Fx

联立解得W=4J


【解析】(1)在v﹣t图象中,斜率代表加速度;(2)在v﹣t图象中与时间轴所围面积为物体的位移(3)撤去拉力后,物块先沿斜面向上做匀减速运动,后沿斜面向下做匀加速运动,根据图象和斜率求加速度,结合牛顿第二定律求拉力,根据W=Fx求得拉力做功
【考点精析】利用V-t图象和加速度对题目进行判断即可得到答案,需要熟知v-t图像:①在速度图像中,可以读出物体在任何时刻的速度;②在速度图像中,物体在一段时间内的位移大小等于物体的速度图像与这段时间轴所围面积的值;③在速度图像中,物体在任意时刻的加速度就是速度图像上所对应的点的切线的斜率;④图线与横轴交叉,表示物体运动的速度反向;⑤图线是直线表示物体做匀变速直线运动或匀速直线运动;图线是曲线表示物体做变加速运动;加速度与速度无关.只要速度在变化,无论速度大小,都有加速度;只要速度不变化(匀速),无论速度多大,加速度总是零;只要速度变化快,无论速度是大、是小或是零,物体加速度就大;方向与速度变化Δv的方向一致,但不一定与v的方向一致.

练习册系列答案
相关题目

【题目】某物理课外小组利用图(a)中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系.图中,置于实验台上的长木板水平放置,其右端固定一轻滑轮;轻绳跨过滑轮,一端与放在木板上的小滑车相连,另一端可悬挂钩码.本实验中可用的钩码共有N=5个,每个质量均为0.010kg.实验步骤如下:

⑴将5个钩码全部放入小车中,在长木板左下方垫上适当厚度的小物块,使小车(和钩码)可以在木板上匀速下滑.
⑵将n(依次取n=1,2,3,4,5)个钩码挂在轻绳右端,其余N﹣n个钩码仍留在小车内;用手按住小车并使轻绳与木板平行.释放小车,同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始位置的位移s,绘制s﹣t图象,经数据处理后可得到相应的加速度a.
⑶对应于不同的n的a值见表.n=2时的s﹣t图象如图(b)所示:由图(b)求出此时小车的加速度(保留2位有效数字),将结果填入表.

n

1

2

3

4

5

a(m/s2

0.20

0.58

0.78

1.00

⑷利用表中的数据在图(c)中补齐数据点,并作出a﹣n图象 . 从图象可以看出:当物体质量一定时,物体的加速度与其所受的合外力成正比.
⑸利用a﹣n图象求得小车(空载)的质量为kg(保留2位有效数字,g=9.8m/s2).
⑹若以“保持木板水平”来代替步骤(1),下列说法正确的是(填入正确选项前的标号)
A.a﹣n图线不再是直线
B.a﹣n图线仍是直线,但该直线不过原点
C.a﹣n图线仍是直线,但该直线的斜率变大.

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网