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匀变速直线运动
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用同种材料制成倾角为α=37°的斜面和长水平面,斜面长2.5m且固定,斜面与水平面之间有一段很小的弧形连接.一小物块从斜面顶端以初速度v0沿斜面向下滑动,若初始速度v0=2.0m
网友投稿 2022-08-28 00:00:00 零零社区
◎ 题目
用同种材料制成倾角为α=37°的斜面和长水平面,斜面长2.5m且固定,斜面与水平面之间有一段很小的弧形连接.一小物块从斜面顶端以初速度v
0
沿斜面向下滑动,若初始速度v
0
=2.0m/s,小物块运动2.0s后停止在斜面上.减小初始速度v
0
,多次进行实验,记录下小物块从开始运动到最终停下的时间t,做出相应的t-v
0
图象如图所示.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s
2
)求:
(1)小物块在斜面上下滑的加速度的大小和方向;
(2)小物块与该种材料间的动摩擦因数;
(3)辨析题:求小物块初速度v
0
=3m/s滑下运动的时间.
某同学认为,若小物块初速度v
0
=3m/s,则根据图象可以推知小物块从开始运动到最终停下的时间为3s.
该同学说法是否正确?若正确,请求出物块运动的位移;若不正确,请说明理由,并解出物块运动的时间.
◎ 答案
(1)
a=
0-
v
0
t
=
0-2
2
m/
s
2
=-1.0m/s
2
,
加速度的方向沿斜面向上.
(2)牛顿第二定律:垂直斜面方向 F
N
=mgcosα;
平行于斜面方向 mgsinα-μF
N
=ma
解出
μ=
7
8
=0.875
(3)不正确.因为随着初速度v
0
的增大,小物块会滑到水平面上,规律将不再符合图象中的正比关系
设小物块在斜面上滑行位移s
1
=2.5m时的速度减为v
1
,
则v
1
=
v
0
2
+2a
s
1
=2m/s
小物块在斜面上滑行时间t
1
=
v
1
-
v
0
a
=1s
小物块在水平面上滑行,牛顿定律:-μmg=ma′
解出a′=-μg=-
70
8
m/s
2
小物块在水平面上滑行时间t
2
=
0-
v
1
a′
=
8
35
s=0.23s
运动总时间t
总
=t
1
+t
2
=(1+0.23)s=1.23s
答:(1)小物块在斜面上下滑的加速度的大小为1.0m/s
2
,方向沿斜面向上.
(2)小物块与该种材料间的动摩擦因数为0.875.
(3)该同学说法不正确,运动的总时间为1.23s.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“用同种材料制成倾角为α=37°的斜面和长水平面,斜面长2.5m且固定,斜面与水平面之间有一段很小的弧形连接.一小物块从斜面顶端以初速度v0沿斜面向下滑动,若初始速度v0=2.0m…”主要考查了你对 【匀变速直线运动】,【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/202208/234874.html
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