(12分)如图所示,足够长的斜面固定在地面上,倾角θ=37°,一物体以v0=12m/s的初速度,从斜面A点处沿斜面向上运动.加速度大小为a=8.0m/s2.已知重力加速度g=10m/s2,sin37°=0

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

(12分)如图所示,足够长的斜面固定在地面上,倾角θ=37°,一物体以v0=12 m/s的初速度,从斜面A点处沿斜面向上运动.加速度大小为a=8.0 m/s2.已知重力加速度g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求:

(1)物体沿斜面上滑的最大距离x;
(2)物体与斜面间的动摩擦因数μ;
(3)物体沿斜面到达最高点后下滑返回A点时的速度大小v.

◎ 答案

(1)9 m (2)0.25 (3) 6 m/s

◎ 解析


试题分析:(1)由=2ax得
x= m=9 m.                                      2分
(2)物体上滑时受力情况如图甲所示.

则由牛顿第二定律得
沿斜面方向上:mgsinθ+Ff=ma        ①                     2分
垂直斜面方向上:mgcos θ-FN=0      ②                   1分
又:Ff=μFN.                        ③                    1分
由①②③式解得:μ=0.25.                                 1分
(3)物体沿斜面下滑时受力情况如右图乙所示

由牛顿第二定律得
沿斜面方向上:mgsin θ-F′f=ma′    ④                   2分
垂直斜面方向上:mgcos θ-F′N=0    ⑤                     
又:F′f=μF′N                              ⑥                     
由④⑤⑥式代入数据解得:a′=4 m/s2.                       2分
由v2=2a′x  得v=6 m/s                                1分
点评:难度中等,加速度为联系运动和力的桥梁,如果要判断受力,应先根据运动情况求得加速度,再由受力和牛顿第二定律求解,在第二问中,思路正好相反

◎ 知识点

    专家分析,试题“(12分)如图所示,足够长的斜面固定在地面上,倾角θ=37°,一物体以v0=12m/s的初速度,从斜面A点处沿斜面向上运动.加速度大小为a=8.0m/s2.已知重力加速度g=10m/s2,sin37°=0…”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。

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