(12分)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v

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

(12分)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/s,小物块运动2.0s后停止在斜面上。减小初始速度v0,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-v0图像如图所示。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2)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v0=3m/s滑下运动的时间。
某同学认为,若小物块初速度v0=3m/s,则根据图像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)1.0m/s2加速度的方向沿斜面向上(2)0.875(3)1.23s

◎ 解析


试题分析:(1)=-1.0m/s2,  1.0m/s2也给分(2分)
加速度的方向沿斜面向上(1分)
(2)牛顿第二定律:  垂直斜面方向      FN="mgcosα" ;  (1分)
平行于斜面方向    mgsinα-μFN=ma (2分)
解出=0.875   (1分)  
(3)不正确。因为随着初速度v0的增大,小物块会滑到水平面上,规律将不再符合图像中的正比关系(2分)
设小物块在斜面上滑行位移s1=2.5m时的速度减为v1
则v1=="2m/s"   (1分)
小物块在斜面上滑行时间t1= 
小物块在水平面上滑行,牛顿定律:-μmg=ma′ (1分)
解出a′=-μg=-m/s2
小物块在水平面上滑行时间t2==0.23s 
运动总时间t= t1+ t2=(1+0.23)s = 1.23s  (   ) (1分)
点评:本题难度中等,本题难点自傲与运动物体的多过程问题,首先应根据运动学特点计算加速度,再由牛顿第二定律求解

◎ 知识点

    专家分析,试题“(12分)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v…”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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