题目内容
如图4-2-14所示,DO是水平面,AB是斜面,初速度为v0的物体从D点出发沿DBA滑动到顶点A时速度刚好为零,如果斜面改为AC,让该物体从D点出发沿DCA滑动到A点且速度也刚好为零.则物体具有的初速度(已知物体与路面之间的动摩擦因数处处相同且不为零) ( ).
A.大于v0 B.等于v0
C.小于v0 D.取决于斜面的倾角
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解析 如图所示,物体由D出发沿DBA路面运动,由动能定理可列出方程-Ff1lDB-Ff2lBA-mghA=0-
mv
①
因为Ff1=μmg,Ff2=μmgcos α
代入①式
-μmglDB-μmgcos αlAB-mghA=-
mv
②
又因为lABcos α=lOB,所以
μmglDB+μmglBO+mghA=
mv
③
同理μmg(lCD+lCO)+mghA=
mv2,④
即μmglDO+mghA=
mv2⑤
此式表明由D出发的初速度v0与斜面夹角α无关,因此沿DCA上滑到A点的初速度仍为v0,选项B正确.
答案 B
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某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验,图4-2-13甲为实验装置简图(交流电的频率为50 Hz).
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图4-2-13
(1)图乙为某次实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速度大小为________m/s2(保留两位有效数字).
(2)保持砂和砂桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m及对应的
,数据如下表:
| 实验次数 物理量 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 小车加速度a/(m·s-2) | 1.90 | 1.72 | 1.49 | 1.25 | 1.00 | 0.75 | 0.50 | 0.30 |
| 小车质量m/kg | 0.25 | 0.29 | 0.33 | 0.40 | 0.50 | 0.71 | 1.00 | 1.67 |
|
| 4.00 | 3.45 | 3.03 | 2.50 | 2.00 | 1.41 | 1.00 | 0.60 |
请在如图4-2-14所示的方格坐标纸中画出a-
图线,并依据图线求出小车加速度a与质量倒数
之间的关系式是________.
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图4-2-14
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图4-2-15
(3)保持小车质量不变,改变砂和砂桶质量,该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线,如图4-2-15所示.该图线不通过原点,请你分析其主要原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.