Question

【題目】一質(zhì)量m=0.5kg的滑塊以一定的初速度沖上一傾角為37°足夠長的斜面，某同學(xué)利用DIS實驗系統(tǒng)測出了滑塊沖上斜面過程中多個時刻的瞬時速度，如圖所示為通過計算機繪制出的滑塊上滑過程的v﹣t圖象（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2）．求：

（1）滑塊沖上斜面過程中加速度的大小；
（2）滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)；
（3）滑塊在斜面上滑行的最大位移；
（4）滑塊能否返回到出發(fā)點．

Answer 1

【答案】
（1）

解：從圖象可得：滑塊的加速度為a= = =﹣10m/s2

（2）

解：物體在沖上斜面過程中經(jīng)受力分析得：mgsinθ+μmgcosθ=﹣ma

解得μ=0.5

（3）

解：圖線與時間軸圍成的面積表示位移，則s=1.25m

（4）

解：由于μ＜tan37°，故滑塊速度減小到零時，重力的分力大于最大靜摩擦力，能再下滑

【解析】（1）（2）先用v﹣t圖象求得滑塊的加速度，然后根據(jù)牛頓第二定律求得合力，再受力分析，求解出支持力和滑動摩擦力，最后求解動摩擦因素；（3）圖線與時間軸圍成的面積表示位移，根據(jù)圖象的面積計算位移的大小；（4）通過比較重力的下滑分量和最大靜摩擦力的大小判斷物體能否下滑，再結(jié)合牛頓第二定律和運動學(xué)規(guī)律計算求未知量．
【考點精析】認(rèn)真審題，首先需要了解V-t圖象(v-t圖像：①在速度圖像中，可以讀出物體在任何時刻的速度；②在速度圖像中，物體在一段時間內(nèi)的位移大小等于物體的速度圖像與這段時間軸所圍面積的值；③在速度圖像中，物體在任意時刻的加速度就是速度圖像上所對應(yīng)的點的切線的斜率；④圖線與橫軸交叉，表示物體運動的速度反向；⑤圖線是直線表示物體做勻變速直線運動或勻速直線運動;圖線是曲線表示物體做變加速運動)．