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匀变速直线运动的位移与时间的关系
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某同学用位移传感器研究木块在斜面上的滑动情况,装置如图1.己知斜面倾角θ=37°.他使木块以初速度v0沿斜面上滑,并同时开始记录数据,绘得木块从开始上滑至最高点,然后又下滑
网友投稿 2022-08-02 00:00:00 零零社区
◎ 题目
某同学用位移传感器研究木块在斜面上的滑动情况,装置如图1.己知斜面倾角θ=37°.他使木块以初速度v
0
沿斜面上滑,并同时开始记录数据,绘得木块从开始上滑至最高点,然后又下滑回到出发处过程中的s-t图线如图2所示.图中曲线左侧起始端的坐标为(0,1.4),曲线最低点的坐标为(0.6,0.4).重力加速度g取10m/s
2
.sin37°=0.6,cos37°=0.8求:
(1)木块上滑时的初速度v
0
和上滑过程中的加速度a
1
;
(2)木块与斜面间的动摩擦因数μ;
(3)木块滑回出发点时的速度v
t
.
◎ 答案
(1)物体匀减速上滑,由图象得到:末速度v=0,位移x=1.4-0.4=1.0m,时间为t=0.6s;
根据位移时间公式,有
x=
v
0
t+
1
2
a
t
2
;
根据速度时间公式,有v=v
0
+at;
联立解得:v
0
=4m/s,a=8m/s
2
(2)上滑过程,物体受重力支持力和滑动摩擦力,根据牛顿第二定律,有
mgsin37°+μmgcos37°=ma
代入数据解得
μ=0.25
(3)木块下滑过程,根据牛顿第二定律,有
mgsin37°-μmgcos37°=ma′
代入数据解得
a′=4m/s
2
物体匀加速下滑,根据速度位移公式,有
v
2t
=2a′x
解得
v
t
=
2a′x
=
2×4×1
=2
2
m/s
答:(1)木块上滑时的初速度为4m/s,上滑过程中的加速度为8m/s
2
;
(2)木块与斜面间的动摩擦因数为0.25;
(3)木块滑回出发点时的速度为2
2
m/s.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“某同学用位移传感器研究木块在斜面上的滑动情况,装置如图1.己知斜面倾角θ=37°.他使木块以初速度v0沿斜面上滑,并同时开始记录数据,绘得木块从开始上滑至最高点,然后又下滑…”主要考查了你对 【匀变速直线运动的位移与时间的关系】,【牛顿第二定律】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202208/230627.html
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