(12分)一質量m=0.5kg的滑塊以一定的初速度沖上一傾角為30°足夠長的斜面,某同學利用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.求:(g取10m/s2)

⑴滑塊沖上斜面過程中加速度大。
⑵滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù);
⑶判斷滑塊最后能否返回斜面底端?若能返回,求出返回斜面底端時的速度;若不能返回,求出滑塊停在什么位置.

⑴a=12m/s2;⑵μ==0.81;⑶不能,斜面上距底端1.5m處

解析試題分析:⑴在v-t圖象中,圖線的斜率表示了物體運動的加速度,因此滑塊沖上斜面過程中加速度大小為:a=m/s2=12m/s2
⑵滑塊在上滑過程中,受豎直向下的重力mg、斜面的垂直斜面向上的支持力N和沿斜面向下的滑動摩擦力f作用,根據(jù)牛頓第二定律可知,在沿斜面向下方向上有:mgsin30°+f=ma
在垂直斜面方向上有:N-mgcos30°=0
根據(jù)滑動摩擦定律有:f=μN
聯(lián)立以上三式解得:μ==0.81
⑶由于μ=>tan30°=
所以當滑塊上滑減速至速度為零時,重力沿斜面向下的分力小于斜面對滑塊的最大靜摩擦力,滑塊不再下滑,根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律可知,滑塊上滑的位移為:s==1.5m(或用圖象面積求解)
即滑塊停在斜面上距底端1.5m處
考點:本題主要考查了對v-t圖象的理解及勻變速直線運動規(guī)律、牛頓第二定律的應用問題,屬于中檔題。

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(8分)一輛汽車由靜止開始,在水平路面上做勻加速直線運動,加速度。求:
(1)汽車在第5s末的速度大小v;
(2)汽車在前5s內(nèi)的位移大小x。

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(10分)如圖所示,處于原長的輕質彈簧放在固定的光滑水平導軌上,左端固定在豎直的墻上,右端與質量為mB=2kg的滑塊B接觸但不連接,此時滑塊B剛好位于O點。光滑的水平導軌右端與水平傳送帶理想連接,傳送帶長度L=2.5m,皮帶輪沿順時針方向轉動,帶動皮帶以恒定速率v=4.0m/s勻速傳動,F(xiàn)用水平向左的推力將滑塊B緩慢推到M點(彈簧仍在彈性限度內(nèi)),當撤去推力后,滑塊B沿軌道向右運動,滑塊B脫離彈簧后以速度vB=2.0m/s向右運動,滑上傳送帶后并從傳送帶右端Q點滑出落至地面上的P點。已知滑塊B與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.10,水平導軌距地面的豎直高度h=1.8m,重力加速度g取10m/s2。

求:(1)水平向左的推力對滑塊B所做的功W;
(2)滑塊B從傳送帶右端滑出時的速度大;
(3)滑塊B落至P點距傳送帶右端的水平距離。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

具有我國自主知識產(chǎn)權的“殲-10”飛機的橫空出世,證實了我國航空事業(yè)在飛速發(fā)展.而航空事業(yè)的發(fā)展又離不開風洞試驗,簡化模型如圖a所示,在光滑的水平軌道上停放相距s0=10 m的甲、乙兩車,其中乙車是風力驅動車.在彈射裝置使甲車獲得v0=40 m/s的瞬時速度向乙車運動的同時,乙車的風洞開始工作,將風吹向固定在甲車上的擋風板,從而使乙車獲得了速度,測繪裝置得到了甲、乙兩車的v-t圖象如圖b所示,設兩車始終未相撞.

(1)若風對甲、乙的作用力相等,求甲、乙兩車的質量比;
(2)求兩車相距最近時的距離.

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(12分)如圖所示,傳遞帶AB始終保持的速度水平向右勻速運動,將質量的小物塊(可視為質點)輕放在皮帶的A點,物塊與皮帶間的動摩擦因數(shù)為0.1,AB之間的距離,,求:

(1)物塊由A點運動到速度達到2m/s時發(fā)生的位移;
(2)物塊由A點運動到B點所經(jīng)歷的時間.
(3)物塊由A點運動到B點的過程中發(fā)生的相對位移和產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,傳送帶與地面傾角θ=37°,從A到B長度為16m,傳送帶以10m/s的恒定速率針轉動,在傳送帶上端A處無初速度放一個質量為0.5kg的小物體,它與傳送帶的摩擦系數(shù)為0.5,其它摩擦不計.,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2。求:

(1)若傳送帶順時針轉動,物體由A滑到B的時間?(2)若傳送帶逆時針轉動,物體由A滑到B的時間?

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(18分)如圖所示,物體從光滑斜面上的A點由靜止開始下滑,經(jīng)過B點進入水平面(設經(jīng)過B點前后速度大小不變),最后停在C點.每隔0.2 s通過速度傳感器測量物體的瞬時速度,下表給出了部分測量數(shù)據(jù).(重力加速度g=10 m/s2 )求:

(1)物體在斜面和水平面上滑行的加速度大;
(2)物體在斜面上下滑的時間;
(3)t=0.6 s時的瞬時速度v.

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(12分)汽車在平直公路上做初速度為零的勻加速直線運動。途中用了6s時間經(jīng)過A、B兩根電線桿。已知A、B間的距離為60m,車經(jīng)過B時的速度為15m/s,求
(1)車經(jīng)過A桿時的速度;
(2)車從出發(fā)運動到B桿所用的時間;
(3)出發(fā)點到A桿的距離。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(12分)如圖所示,有一條沿順時針方向勻速傳送的傳送帶,恒定速度v=4 m/s,傳送帶與水平面的夾角θ=37°,現(xiàn)將質量m=1kg的小物塊輕放在其底端(小物塊可視作質點),與此同時,給小物塊沿傳送帶方向向上的恒力F=10 N,經(jīng)過一段時間,小物塊上到了離地面高為=2.4 m的平臺上。已知物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,(g取10 m/s2, sin37°=0.6,cos37°=0.8).

問:(1)物塊從傳送帶底端運動到平臺上所用的時間?
(2)若在物塊與傳送帶達到相同速度時,立即撤去恒力F,計算小物塊還需經(jīng)過多少時間離開傳送帶以及離開時的速度?

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