(10分)一质量m=0.5kg的滑块以一定的初速度冲上一倾角θ=37°足够长的斜面,某同学利用传感器测出了滑块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度,并用计算机做出了小物块上滑过程的

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 受力分析/2022-10-10 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

(10分)一质量m=0.5 kg的滑块以一定的初速度冲上一倾角θ=37°足够长的斜面,某同学利用传感器测出了滑块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度,并用计算机做出了小物块上滑过程的v-t图象,如图所示。(最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取sin37°=0.6,cos37°=0.8,g="10" m/s2)求:
(1)滑块与斜面间的动摩擦因数。
(2)判断滑块最后能否返回斜面底端?若能返回,求出返回斜面底端时的速度大小;若不能返回,求出滑块停在什么位置。

◎ 答案

(1)μ=0.5(2)v==m/s

◎ 解析

(1) 由图象可知,滑块的加速度a==m/s2="10" m/s2           (1分)
滑块冲上斜面过程中根据牛顿第二定律,有mgsinθ+μmgcosθ=ma      (2分)
代入数据解得μ=0.5                                             (1分)
(2) 滑块速度减小到零时,重力的下滑分力大于最大静摩擦力,能再下滑(1分)
由匀变速直线运动的规律,滑块向上运动的位移s=="5" m           (1分)
滑块下滑过程中根据牛顿第二定律,有mgsinθ-μmgcosθ=ma2,a2="2" m/s2 (2分)
由匀变速直线运动的规律,滑块返回底端的速度v==m/s    (2分)
本题考查速度速度时间图像和牛顿第二定律的应用,由图像的斜率可求得加速度大小,再由牛顿第二定律列式可求得动摩擦因数大小,由匀变速直线运动公式可求得上升的最大距离,下滑过程中由重力沿斜面向下的分力和滑动摩擦力提供加速度,再由位移与速度的关系求得末速度大小

◎ 知识点

    专家分析,试题“(10分)一质量m=0.5kg的滑块以一定的初速度冲上一倾角θ=37°足够长的斜面,某同学利用传感器测出了滑块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度,并用计算机做出了小物块上滑过程的…”主要考查了你对  【受力分析】  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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