11.如图所示,物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑,经过B点后进入水平面(设经过B点前后速度大小不变),最后停在C点.每隔0.2秒通过速度传感器测量物体的瞬时速度,下表给出了部分测量数据.取重力加速度g=10 m/s2,求:
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t/s |
0.0 |
0.2 |
0.4 |
… |
1.2 |
1.4 |
… |
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v/(m·s-1) |
0.0 |
1.0 |
2.0 |
… |
1.1 |
0.7 |
… |
(1)斜面的倾角α.
(2)物体与水平面之间的动摩擦因数μ.
(3)t=0.6 s时的瞬时速度v.[2007年高考·上海物理卷]
解析:(1)由前三列数据可知物体在斜面上匀加速下滑时的加速度a1==5 m/s2,由mgsin α=ma1,可得:α=30°.
(2)由后两列数据可知物体在水平面上匀减速滑行时的加速度大小a2==2 m/s2,μmg=ma2
可得:μ=0.2.
(3)设0.4 s后再经过t时间物体滑至B点,有:
2+5t=1.1+2(0.8-t)
解得:t=0.1 s
即物体在斜面上下滑的时间为0.5 s,则t=0.6 s时物体在水平面上,设物体在0.6 s时的速度为v,有:
v1.2=v-a2(1.2-0.6)=1.1 m/s
解得:v=2.3 m/s.
答案:(1)30° (2)0.2 (3)2.3 m/s