题目内容
如图所示,在倾角θ=37°的粗糙斜面上距离斜面底端s=1m处有一质量m=1kg的物块,受水平恒力F作用由静止开始沿斜面下滑.到达底端时即撤去水平恒力F,然后在水平面上滑动一段距离后停止.不计物块撞击水平面时的能量损失.物块与各接触面之间的动摩擦因数均为μ=0.2,g=10m/s2.求:
(1)若物块运动过程中最大速度为2m/s,水平恒力 F的大小为多少?
(2)若改变水平恒力F的大小,可使物块总的运动时间有一最小值,最小值为多少?
(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
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(1)物块到达斜面底端时速度最大
代人数据得 a=2 m/s2 (2分)
对斜面上物块受力分析
(3分)
代入数据,解得F=2.6N (1分)
(2)设斜面上物块加速度为a,运动时间为t1,在水平面上运动时间为t2
则
(1分)
到达底端时速度为
(2分)
则总时间为
(1分)
根据基本不等式,当a=μg=2m/s2时有t最小值,tmin=2s (2分)
如图所示是用光电门传感器测定小车瞬时速度的情境,轨道上ac间距离恰等于小车长度,b是ac中点.某同学采用不同的挡光片做了三次实验,并对测量精确度加以比较.
(1)挡光片安装在小车中点处,光电门安装在c点,它测量的是小车前端P抵达____点(选填a、b或c)时的瞬时速度;
(2)若每次小车从相同位置释放,记录数据如表所示,那么测得瞬时速度较精确的值为_____m/s.
| 次数 | 挡光片宽(m) | 挡光时间(s) | 速度(m/s) |
| 1 | 0.080 | 0.036 | 2.22 |
| 2 | 0.040 | 0.020 | 2.00 |
| 3 | 0.020 | 0.0105 | 1.90 |
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