摘要:16.如图 15 所示.一平板车以某一速度 vo = 5 m/s 匀速行驶.某时刻一货箱无初速度地放置于平板车上.货箱离车后端的距离为 l = m .货箱放到车上的同时.平板车开始刹车.刹车过程可视为做 a1 = 3 m/s2 的匀减速直线运动.已知货箱与平板车之间的摩擦因数为 μ = 0.2 . g = 10 m/s2 .求: (1) 通过计算.判断货箱能否从车后端掉下来 (2) 如果货箱不能掉下.则最终停止时离车后端的距离 d 是多少 (3) 如果货箱不能掉下.最后都停止运动.平板车再从静止开始以 a2 = 4 m/s2 的加速度匀加速直线运动.经过 3 秒货箱距离车后端多远?已知平板车后端离地面高 1.25 m.货箱落地后不动 分析与解答: (1) 货箱放到车上后.先做匀加速运动.设经过时间 t 和车达到相同速度.此时货箱和车的位移分别为 x1 .x2 对货箱: μmg = ma1 a1t = vo – at x1 = vot - a1t 2 对平板车: x2 = vo t - at 2 此时.货箱相对车向后移动了 △x = x2 – x1 = 2.5 m < l = m . 故货箱不会从车后端掉下来. (2) 由于货箱的最大加速度 a1 = μg = 2 m/s2 < a .所以二者达到相同速度后.分别以不同的加速度匀减速运动到停止.此时相同速度为 v = a1t = 2 m/s 对货箱: s1 = v2/2 a1 = 1 m 对平板车: s2 = v2/2a = 2/3 m 故货箱到车尾的距离 d1 = l - △x + s1 - s2 = 1 m (3) 设经过时间 t1 货箱和车分离.由位移关系得: d1 = a2t12 - a1t12 解得 t1 = 1 s 分离时货箱速度 v1 = a1t1 = 2 m/s .货箱做平抛运动.经过时间 t2 落地. ∴ h = gt22 .得 t2 = 0.5 s 则在平板车启动的 t3 = 3 s 内.货箱的水平位移 x1’ = a1t12 + v1 t2 = 2 m 平板车的位移为: x2’ = a2t32 = 18 m 故货箱离平板车后端的距离: d2 = x2’ - x1’ - d1 = 15 m

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 15某同学用如图所示的实验装置研究小车在平板斜面上的运动。实验步骤如下:

a.安装好实验器材。

b.接通电源后,让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动,重复几次。选出一条点迹比较清晰的纸带,舍去开始密集的点迹,从便于测量的点开始,每两个打点间隔取一个计数点,如下图中0、1、2……6点所示。

c.测量1、2、3……6计数点到0计数点的距离,分别记作:S1S2S3……S6

d.通过测量和计算,该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动。

e.分别计算出S1S2S3……S6与对应时间的比值

f.以为纵坐标、t为横坐标,标出与对应时间t的坐标点,画出t图线。

结合上述实验步骤,请你完成下列任务:

①实验中,除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、平板、铁架台、导线及开关外,在下面的仪器和器材中,必须使用的有              。(填选项代号)

A.电压合适的50 Hz交流电源

B.电压可调的直流电源 

C.刻度尺     D.秒表

E.天平      F.重锤

②将最小刻度为1 mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐,0、1、2、5计数点所在位置如图所示,则S2        cm,S5         cm。

③该同学在右图中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标,请你在该图中标出与2、5两个计数点对应的坐标点,并画出t图。

④请根据t图线判断,在打0计数点时,小车的速度v0       m/s;它在斜面上运动的加速度a       m/s2。(结果需保留3位有效数字)

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