题目内容
19.(1)甲物体沿斜面上滑的加速度大小;
(2)甲、乙两物体经多长时间相遇.
分析 (1)对甲进行受力分析,根据牛顿第二定律求出滑块上滑的加速度;
(2)结合速度时间公式求出速度减为零的时间,求出上滑的最大位移,根据牛顿第二定律求出乙下滑的加速度,根据位移公式求出下滑的位移,从而得出AB两点间的距离;然后再结合几何关系和运动学的公式即可求出相遇的时间.
解答 解:(1)滑块甲沿斜面向上运动时,加速度大小为a1:
ma1=mg(sin 30°+μcos 30°)
所以:a1=10×(0.5+$\frac{\sqrt{3}}{2}×\frac{\sqrt{3}}{2}$)=12.5 m/s2,
(2)设滑块乙沿斜面向下运动时,加速度大小为a2:
ma2=mg(sin 30°-μcos 30°)
代入数据得:a2=-2.5 m/s2,
滑块甲经t1=$\frac{{v}_{1}}{{a}_{1}}=\frac{10}{12.5}=0.8$ s速度即减为零.
此过程中向上的位移:${x}_{1}={v}_{1}{t}_{1}-\frac{1}{2}{a}_{1}{t}_{1}^{2}=10×0.8-\frac{1}{2}×10×{0.8}^{2}=4$m
物块乙下滑时的位移大小为:x2=s-x1=10-4=6m
乙的位移:${x}_{2}={v}_{2}{t}_{2}-\frac{1}{2}{a}_{2}{t}_{2}^{2}$
代入数据得:t2=1s>0.8s
所以甲、乙两物体经多长时间相遇的时间是1s.
答:(1)甲物体沿斜面上滑的加速度大小是12.5m/s2;
(2)甲、乙两物体经1s时间相遇.
点评 解决本题的关键理清物体在整个过程中的运动规律,结合牛顿第二定律和运动学公式综合求解,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁.
练习册系列答案
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9.
如图所示,A、B为大小、形状均相同且内壁光滑,但用不同材料制成的圆管,竖直立在水平桌面上.两个相同的磁性小球,同时分别从A、B管口上端等高处静止释放,穿过A管的小球比穿过B管的小球先落到桌面.已知小球下落过程中不与管壁接触,忽略空气阻力,则下列说法正确的是( )
| A. | A管可能是用塑料制成的,B管可能是用铜制成的 | |
| B. | 小球在A管下落过程中,机械能一定守恒 | |
| C. | 小球在B管下落过程中,重力势能的减少量小于动能的增加量 | |
| D. | 小球在B管中运动时,管对桌面的压力大于管的重力 |
10.
沿固定斜面下滑的物体受到与斜面平行向上的拉力F的作用,其下滑的速度-时间图象如图所示.已知斜面的倾角为37°,物体的质量为1kg,物体与斜面之间的动摩擦因数为0.5,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,则( )
| A. | 在0~5s内拉力F的大小为1.8 N | B. | 在5s~10s内拉力F的大小为10 N | ||
| C. | 斜面的长度可能为5m | D. | 在10s~15s内拉力F做的功为-5.5J |
14.
如图所示,沿x轴正方向传播的一列横波在某时刻的波形图为一正弦曲线,其波速为200m/s,则下列说法正确的是( )
| A. | 图中质点b的加速度在增大 | |
| B. | 从图示时刻开始,经0.01 s质点a通过的路程为40 cm,此时相对平衡位置的位移为零 | |
| C. | 从图示时刻开始,经0.01 s质点b位于平衡位置上方,并向上做减速运动 | |
| D. | 若产生明显的衍射现象,该波所遇到障碍物的尺寸一般不小于200 m |
4.
如图,一倾角为α的光滑斜面向右做匀加速运动,物体A相对于斜面静止,则斜面运动的加速度为( )
| A. | gsinα | B. | gcosα | C. | gtanα | D. | gcotα |
11.如图所示是某质点的振动图象及由此质点振动而激起的波的某时刻的波形图,下述说法中正确的是( )
| A. | 乙是振动图象,甲是波动图象 | |
| B. | 由图象可知,振幅是2m,周期是0.4s,波长是0.4m | |
| C. | P质点在此时刻的速度方向为正,而波源质点在0.2s时速度方向为负 | |
| D. | 这列波的速度是1m/s | |
| E. | 此列波沿X轴正方向传播 |
9.某人沿着半径为 R的水平圆周跑道跑了半圈时,他的( )
| A. | 路程为πR | B. | 位移的大小为πR | C. | 路程为2R | D. | 位移的大小为2R |