题目内容
如图8甲所示,“
”型木块放在光滑水平地面上,木块的水平表面AB粗糙,与水平面夹角θ=37°的表面BC光滑.木块右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器,当力传感器受压时,其示数为正值,当力传感器被拉时,其示数为负值.一个可视为质点的滑块从C点由静止开始下滑,物块在CBA运动过程中,传感器记录到的力和时间的关系如图乙所示.滑块经过B点时无能量损失.(已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,取g=10 m/s2)求:
(1)斜面BC的长度L;
(2)滑块的质量m及AB板与物块的摩擦因数;
(3)木板AB部分至少多长才能保证物块不从上面掉下来?
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甲 乙
图8
答案:(1)3 m (2)2.5 kg,0.2(3)9 m
解析:(1)物块在光滑面上匀加速下滑,有:L=
=
得:L=3 m
(2)传感器压力来自物块对斜面正压力(等于G1)的水平分立,受力如图有:
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即 ![]()
得:m=2.5 kg
对水平段,由图知摩擦力f=5 N,有μmg=5 N,得μ=0.2
(3)由图像知下滑时间t=1 s,有滑到B点时速度v=gsinθt=6 m/s
对AB段由动能定理有:![]()
带入数据得
m
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