(13分)如图甲所示,斜面体固定在粗糙的水平地面上,底端与水平面平滑连接,一个可视为质点的物块从斜面体的顶端自由释放,其速率随时间变化的图像如图乙所示,(已知斜面与物

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 匀变速直线运动/2022-08-28 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

(13分)如图甲所示,斜面体固定在粗糙的水平地面上,底端与水平面平滑连接,一个可视为质点的物块从斜面体的顶端自由释放,其速率随时间变化的图像如图乙所示,(已知斜面与物块、地面与物块的动摩擦因数相同,g取10m/s2)求:

⑴斜面的长度s;
⑵物块与水平面间的动摩擦因数μ;
⑶斜面的倾角θ的正弦值.

◎ 答案

⑴s=25m;⑵μ=0.5;⑶sinθ=0.6

◎ 解析


试题分析:⑴在v-t图象中图线与时间轴所围的面积表示了物体的位移,由v-t图象可知,物块在0~5s时间内在斜面上运动,5~7s时间内在水平面上运动,因此斜面的长度为:s=×5×10m=25m
⑵在v-t图象中图线的斜率表示了物体运动的加速度,因此由v-t图象可知,在5~7s时间内,该物块运动的加速度为:a2=-5m/s2
物块在水平面上运动时,根据牛顿第二定律有:-μmg=ma2
解得:μ=0.5
⑶同理,在0~5s时间内物块运动的加速度为:a1=2m/s2
根据牛顿第二定律有:mgsinθ-μmgcosθ=ma1
又因为:sin2θ+cos2θ=1
联立以上三式解得:sinθ=0.6

◎ 知识点

    专家分析,试题“(13分)如图甲所示,斜面体固定在粗糙的水平地面上,底端与水平面平滑连接,一个可视为质点的物块从斜面体的顶端自由释放,其速率随时间变化的图像如图乙所示,(已知斜面与物…”主要考查了你对  【匀变速直线运动】  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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