题目内容

1.如图所示,AB与BC是两个场地相同的斜面,但倾角不同,AB与水平方向夹角为θ1,BC与水平方向夹角为θ2,两斜面间用光滑的小圆弧连接,物体通过时无能量损失,一物块从A点由静止释放,运动到C点速度刚好为0.已知物块与两斜面的动摩擦因数相同,则物块与两斜面的动摩擦因数为(  )
A.$\frac{2}{cos{θ}_{1}+cot{θ}_{2}}$B.$\frac{cos{θ}_{1}+cos{θ}_{2}}{sin{θ}_{1}+sin{θ}_{2}}$
C.$\frac{sin{θ}_{1}-sin{θ}_{2}}{cos{θ}_{1}-cos{θ}_{2}}$D.$\frac{sin{θ}_{1}+sin{θ}_{2}}{cos{θ}_{1}+cos{θ}_{2}}$

分析 对全过程运用动能定理列式可求得动摩擦因数.整个过程中,物块动能的变化量为零,重力做正功,摩擦力做负功.由动能定理求解.

解答 解:对全过程,由动能定理得:
  mgsinθ1•$\overline{AB}$-μmgcosθ1•$\overline{AB}$+mgsinθ2•$\overline{BC}$-μmgcosθ2•$\overline{BC}$=0
据题,$\overline{AB}$=$\overline{BC}$
联立解得 μ=$\frac{sin{θ}_{1}+sin{θ}_{2}}{cos{θ}_{1}+cos{θ}_{2}}$,故ABC错误,D正确.
故选:D

点评 在运用动能定理解题时首先要确定研究的过程,分析有哪些力做功,最后根据动能定理列出表达式进行求解.本题也可以分两段分别列式解答.

练习册系列答案
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16.一同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系.实验装置如下图甲所示,在离地面高为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子右边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的小刚球接触.将小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使小球沿水平方向射出桌面,小球在空中飞行落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹.重力加速度为g.
(1)若测得某次压缩弹簧释放后小球落点P痕迹到O点的距离为s,则释放小球前弹簧的弹性势能表达式为$\frac{mg{s}^{2}}{4h}$;(用m、g、s、h等四个字母表示)
(2)该同学改变弹簧的压缩量进行多次测量得到下表一组数据:
弹簧压缩量x/cm1.001.502.002.503.003.50
小球飞行水平距离s/cm20.1030.0040.1049.9069.90
根据表中已有数据,表中缺失的数据可能是s=60.00cm;
(3)完成实验后,该同学对上述装置进行了如图乙所示的改变:

(I)在木板表面先后钉上白纸和复写纸,并将木板竖直立于靠近桌子右边缘处,使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,撞到木板并在白纸上留下痕迹O;(II)将木板向右平移适当的距离固定,再使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,撞到木板上得到痕迹P;(III)用刻度尺测量纸上O点到P点的竖直距离为y.若已知木板与桌子右边缘的水平距离为L,则(II)步骤中弹簧的压缩量应该为$\frac{L}{20}\sqrt{\frac{h}{y}}$.(用L、h、y等三个字母表示)

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