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质量m=1kg的滑块受到一个沿斜面方向的外力F作用,从斜面底端开始,以初速度v0=3.6m/s沿着倾角为37°足够长的斜面向上运动,物体与斜面间的动摩擦因数为μ=0.8.利用DIS实验系
网友投稿 2022-10-29 00:00:00 互联网
◎ 题目
质量m=1kg的滑块受到一个沿斜面方向的外力F作用,从斜面底端开始,以初速度v
0
=3.6m/s沿着倾角为37°足够长的斜面向上运动,物体与斜面间的动摩擦因数为μ=0.8.利用DIS实验系统进行测量,得到滑块向上滑动过程中,一段时间内的速度-时间图象如图所示(g取10m/s
2
,sin37°=0.6,cos37°=0.8).求:
(1)滑块上滑过程中加速度的大小;
(2)滑块所受外力F;
(3)当滑块到最高点时撤除外力,此后滑块能否返回斜面底端?若不能返回,求出滑块停在离斜面底端的距离.若能返回,求出返回斜面底端时的速度.
◎ 答案
(1)根据速度-时间图象的斜率表示加速度得:
a=
△v
△t
=
2.4
0.16
m/
s
2
=15m/
s
2
(2)设F沿斜面向上,则mgsinθ-μmgcosθ-F=ma
F=mgsinθ+μmgcosθ-ma=1×10×0.6+0.8×1×10×0.8-1×15N=-2.6N
所以F力的方向平行于斜面向下.
(3)因为 mgsinθ<μmgcosθ,所以滑块不能返回斜面底端.
设经过时间t,滑块速度为零,则t=
△v
a
=
0-3.6
-15
s
=0.24s
s=
v
0
2
t=
3.6
2
×0.24m≈0.43m
滑块停在距离斜面底端0.43m处.
答:(1)滑块上滑过程中加速度的大小为15m/s
2
;
(2)滑块所受外力F的大小为2.6N,方向平行于斜面向下;
(3)当滑块到最高点时撤除外力,滑块不能返回斜面底端,滑块停在距离斜面底端0.43m处.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“质量m=1kg的滑块受到一个沿斜面方向的外力F作用,从斜面底端开始,以初速度v0=3.6m/s沿着倾角为37°足够长的斜面向上运动,物体与斜面间的动摩擦因数为μ=0.8.利用DIS实验系…”主要考查了你对 【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/202210/340833.html
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