题目内容
16.(1)某探究小组欲用上述装置测量物块与平台间的动摩擦因数.放开小球,系统运动,该小组对小球匀加速下落过程拍得同一底片上多次曝光的照片如图(乙)所示,拍摄时每隔1s曝光一次,若小球直径为20cm,求物块A与平台间的动摩擦因数μ;
(2)设小球着地后立即停止运动,已知l=3.0m,要使物块A恰好不撞到定滑轮,求小球下落的最大高度h以及A的运动总时间?(假设小球距地面高度足够,结果保留两位有效数字)
分析 (1)根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出加速度的大小,分别隔离对小球和物块A分析,运用牛顿第二定律求出物块A与平台间的动摩擦因数.
(2)小球落地后,物块A做匀减速直线运动,结合牛顿第二定律和速度位移公式求出小球下落的最大高度,和A运动的时间.
解答 解(1)对照片分析知,x 1=60cm,x2=100cm,
由△x=x2-x1=aT2
解得:a=0.4m/s2
小球B,由:mg-FT=ma
得:F′T-μMg=Ma
FT=F′T
解得:μ=0.15
(2)对小球A:小球做匀加速直线运动,落地时速度为v,由运动学公式有:v2-0=2ah
对物块A:B从开始下落到着地,A也运动了h,做匀减速直线运动,a′=μg
要使物块不撞到定滑轮,则应满足 v2=2a′(l-h)
代入数值,解得
h=2.375m=2.4m
A的运动总时间$t=\frac{l}{\overline v}=2.2s$
答:(1)物块A与平台间的动摩擦因数是0.15;
(2)设小球着地后立即停止运动,已知l=3.0m,要使物块A恰好不撞到定滑轮,小球下落的最大高度是2.4m,A的运动总时间是2.2s.
点评 本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁.对于第一问,也可以对整体分析,运用牛顿第二定律进行求解.
练习册系列答案
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7.
如图所示,A、B两球分别套在两光滑无限长的水平直杆上,两球通过一轻绳绕过一定滑轮(轴心固定不动)相连,某时刻连接两球的轻绳与水平方向的夹角分别为α、β,A球向左的速度为v,下列说法正确的是( )
| A. | 此时B球的速度为$\frac{cosα}{cosβ}$v | |
| B. | 此时B球的速度为$\frac{cosβ}{cosα}$v | |
| C. | 当β增大到等于90°时,B球的速度达到最大,A球的速度为0 | |
| D. | 在整个运动过程中,绳对B球的拉力一直做正功 |
5.${\;}_{\;}^{14}$C发生放射性衰变为${\;}_{\;}^{14}$N,半衰期约为5700年.已知植物存活其间,其体内${\;}_{\;}^{14}$C与${\;}_{\;}^{12}$C的比例不变;生命活动结束后,${\;}_{\;}^{14}$C的比例持续减少.现通过测量得知,某古木样品中${\;}_{\;}^{14}$C的比例正好是现代植物所制样品的四分之一.下列说法正确的是( )
| A. | 该古木的年代距今约为11400年 | |
| B. | ${\;}_{\;}^{12}$C、${\;}_{\;}^{13}$C、${\;}_{\;}^{14}$C具有相同的中子数 | |
| C. | ${\;}_{\;}^{14}$C衰变为${\;}_{\;}^{14}$N的过程中放出β射线 | |
| D. | 增加样品测量环境的压强将加速${\;}_{\;}^{14}$C的衰变 |
6.(多选)某一物体从静止开始做直线运动,其加速度随时间变化的图线如图所示,则该物体( )

| A. | 第1 s末和第4 s末速度都是8 m/s | |
| B. | 第1 s内加速运动,第2、3 s内减速运动,第3 s末回到出发点 | |
| C. | 第3 s末速度为零,且运动方向不变 | |
| D. | 第3 s末速度为零,且此时开始改变运动方向 |