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

◎ 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/s2.sin37°=0.6,cos37°=0.8求:
(1)木块上滑时的初速度v0和上滑过程中的加速度a1
(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vt

魔方格

◎ 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=v0t+
1
2
at2

根据速度时间公式,有v=v0+at;
联立解得:v0=4m/s,a=8m/s2
(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/s2
物体匀加速下滑,根据速度位移公式,有
v2t
=2a′x

解得
vt=

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/s2
(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。

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