题目内容
20.如图所示倾角为37°的斜面,斜面AB长为2.2m,斜面底端有一小段(长度可忽略)光滑圆弧,圆弧末端水平.圆弧末端距地面高度为1.25m,质量为m的物体在斜面顶端A点由静止开始下滑,物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.2(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8),求(1)物体沿斜面下滑时加速度的大小;
(2)物体滑到圆弧末端B点时的速度大小;
(3)物体落地点与圆弧末端B的水平距离.
分析 (1)根据牛顿第二定律求出物体下滑的加速度大小.
(2)通过速度位移关系求出物体从斜面顶端下滑到斜面底端速度;
(3)根据平抛运动规律列式求解.
解答 解:(1)根据牛顿第二定律得,物体的加速度
a=$\frac{mgsin37°-μmgcos37°}{m}$=10×0.6-10×0.2×0.8=4.4m/s2.
(2)根据速度位移公式
知vB=$\sqrt{2as}$=$\sqrt{2×4.4×2.2}$=4.4m/s
(3)根据平抛运动规律知
h=$\frac{1}{2}$gt2
x=vBt
联立解得x=2.2m
答:(1)物体沿斜面下滑时加速度的大小为4.4m/s2;
(2)物体滑到圆弧末端B点时的速度大小为4.4m/s;
(3)物体落地点与圆弧末端B的水平距离为2.2m.
点评 本题考查牛顿第二定律和运动学公式的基本运用,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁,注意平抛运动两个分运动具有同时性.
练习册系列答案
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10.有一列简谐横波的波源在O处,某时刻沿x轴正方向传播的振动形式传到20cm处,此时x轴上10cm处的质点已振动0.2s,P点离O处80cm,如图所示,取该时刻为t=0时刻,下列说法正确的是( )
A. | P点起振时的速度方向沿y轴负方向 | |
B. | 波的传播速度为1m/s | |
C. | 经过1.5sP点第一次到达波峰 | |
D. | 从0~0.1s时间内,x=10cm处的质点振动速度逐渐增大 | |
E. | x=15cm处的质点从开始起振到P点开始起振的时间内通过的路程为52cm |
15.一条弹性绳子呈水平状态,M为绳子中点,两端P、Q同时开始上下振动,一小段时间后产生的波形如图,对于其后绳上各点的振动情况,以下判断正确的( )
A. | 波源Q产生的波将先到达中点M | B. | 波源P的起振方向是向上的 | ||
C. | 中点M的振动始终是加强的 | D. | M点的位移大小在某时刻可能为零 |
9.下列说法中正确的是( )
A. | 库仑在研究真空中点电荷间相互作用力大小时,采用了控制变量法 | |
B. | 牛顿发现了万有引力定律,并计算出太阳与地球间引力的大小 | |
C. | 伽利略在证明自由落体运动是匀变速直线运动时,采用了理想实验法 | |
D. | 安培首先发现了电流的磁效应,并提出了判断电流周围磁场方向的方法-安培定则 |
10.“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示.
(1)图乙为某同学在进行本实验时的操作情况,请指出图中的不当之处(指出一个即可)定滑轮没有调节使得线与木板平行.
(2)在保持小车所受合力一定的情况下,对实验得到的一系列纸带进行处理,测得小车的加速度a与其质量M的数据如表:
为了寻求a与M间的定量关系,请利用表中数据在图丙的直角坐标系中选取合适的横坐标及标度作出图象.
(1)图乙为某同学在进行本实验时的操作情况,请指出图中的不当之处(指出一个即可)定滑轮没有调节使得线与木板平行.
(2)在保持小车所受合力一定的情况下,对实验得到的一系列纸带进行处理,测得小车的加速度a与其质量M的数据如表:
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
a(m•s2) | 1.51 | 1.23 | 1.00 | 0.86 | 0.75 | 0.67 |
M (kg) | 0.20 | 0.25 | 0.30 | 0.35 | 0.40 | 0.45 |
$\frac{1}{M}$(kg-1) | 5.00 | 4.00 | 3.33 | 2.86 | 2.50 | 2.22 |