题目内容
3.(1)定性描述小物块在前3.0s内的运动情况;
(2)求传送带速度v的大小;
(3)求小物块与传送带间的动摩擦因数μ.
分析 (1)位移时间图象的斜率表示速度,根据图象可知物体在前3s的运动情况;
(2)因第3-4.5s内s-t图象为一次函数,说明小物块已与传送带保持相对静止即与传送带一起匀速运动,因此段时间图象斜率为负值,所以传送带的速度方向顺时针;
(3)由图象可知在第3s内小物块做初速度为零的匀加速运动,根据位移时间公式及牛顿第二定律即可求解.
解答 解:(1)位移时间图象的斜率表示速度,物体相对传送带运动时水平方向只受滑动摩擦力作用,所以根据图象可知:前2s向左匀减速运动,第3s内向右匀加速运动,
(2)因第3-4.5s内s-t图象为一次函数,说明小物块已与传送带保持相对静止即与传送带一起匀速运动,因此段时间图象斜率为负值,所以传送带的速度方向顺时针.
传送带的速度v的大小为v=$\frac{△x}{△t}$=$\frac{3-0}{4.5-3}m/s=2m/s$;
(3)由图象可知在第3s内小物块做初速度为零的匀加速运动,则x=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$(其中x=1m,t=1s)
根据牛顿第二定律可得:a=$\frac{μmg}{m}$=μg,
解得:μ=0.2
答:(1)前2s向左匀减速运动,第3s内向右匀加速运动;
(2)传送带速度v的大小为2m/s;
(3)物块与传送带间的动摩擦因数为0.2.
点评 本题借助传送带模型考查了变速直线运动规律,摩擦因数,牛顿第二定律等知识点,综合性很强,是一道中档题.解题的关键是正确认识匀变速直线运动的s-t图象.
练习册系列答案
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20.
如图,在正电荷Q的电场中有M、N、P、F四点,M、N、P为直角三角形的三个顶点,F为MN的中点,∠M=30°,M、N、P、F四点处的电势分别用φM、φN、φP、φF表示,已知φM=φN、φP=φF,点电荷Q在M、N、P三点所在平面内,则( )
| A. | 连接PF的线段一定在同一等势面上 | |
| B. | 将正试探电荷从P点搬运到N点,电场力做负功 | |
| C. | 将正试探电荷从P点搬运到N点,电势能减少 | |
| D. | 点电荷Q一定在MP的连线上 |
5.
如图所示,细线的一端固定于O点,另一端系一小球,在水平拉力F作用下,小球缓慢地在竖直平面内由A点运动到B点的过程中( )
| A. | 拉力F逐渐增大 | B. | 拉力F对小球做正功 | ||
| C. | 细绳对小球做负功 | D. | 小球的机械能保持守恒 |
8.
电荷量为q=1×10-4 C的带正电的小物块置于绝缘水平面上,所在空间存在沿水平方向始终不变的电场,电场强度E的大小与时间t的关系和物块的速度v与时间t的关系分别如图甲、乙所示,重力加速度g取10m/s2,根据图象所提供的信息,下列说法正确的是( )
| A. | 物块在4 s内的总位移x=6 m | |
| B. | 物块的质量m=1 kg | |
| C. | 物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2 | |
| D. | 物块在4 s内电势能减少12 J |
12.
如图甲所示,某研究性学习小组测量木块与木板间动摩擦因数装置.让木块以一定的初速度v0沿倾角可在1~90°之间任意调整的木板向上滑行,测出木块沿木板向上所能达到的最大位移x.画出木块向上所能达到的最大位移x与对应木板倾角α的图象,如图乙所示,(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8).则( )
| A. | 木块的初速度v0为3m/s | |
| B. | 木块与木板间的动摩擦因数为0.75 | |
| C. | 当倾角α=37°时,木块上滑的加速度为12m/s2 | |
| D. | 当倾角α=30°时,木块达到最大位移后将沿斜面下滑 |