質(zhì)量為40kg的雪橇在傾角θ=37°的斜面上向下滑動如圖甲所示,所受的空氣阻力與速度成正比.今測得雪橇運動的v-t圖象如圖乙所示,且AB是曲線的切線,B點坐標為(4,15),CD是曲線的漸近線,g取10m/s2.根據(jù)以上信息,不可以確定下列哪個物理量( 。
分析:雪橇做加速度逐漸減小的加速運動,當加速度減小到零時,速度達到最大.雪橇運動的過程中受重力、支持力、摩擦力和空氣阻力,根據(jù)牛頓第二定律列出速度為5m/s時的加速度表達式,再列出加速度為零時的表達式,聯(lián)立兩式求出空氣阻力系數(shù)和動摩擦因數(shù).
解答:解:在A點時,加速度為:
aA=
15-5
4
m/s2=2.5m/s2

速度為:vA=5m/s
根據(jù)牛頓第二定律得運動以后的加速度為:a=
mgsinθ-μmgcosθ-kv
m
…①
當加速度a=0時,速度達到最大,vm=10m/s.
有:mgsinθ-μmgcosθ-kvm=0…②
聯(lián)立①②解得:μ=
1
8
,k=20N/m.s-1
由于該運動是加速度變化的加速運動,故無法求出雪橇到達最大速度所用的時間.故A、B、C正確,D錯誤.
本題選不能確定的,故選D.
點評:解決本題的關鍵掌握牛頓第二定律a=
F
m
,知道速度時間圖線上點的切線斜率表示瞬時加速度,漸近線表示最大速度.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

質(zhì)量為40kg的雪橇在傾角θ=37°的斜面上向下滑動(如圖甲所示),所受的空氣阻力與速度成正比.今測得雪橇運動的v-t圖象如圖乙所示,且AB是曲線的切線,B點坐標為(4,15),CD是曲線的漸近線.試求空氣的阻力系數(shù)k和雪橇與斜坡間的動摩擦因數(shù)μ.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,質(zhì)量為40kg的雪橇(包括人)在與水平方向成37°角、大小為200N的拉力F作用下,沿水平面由靜止開始運動,雪橇與地面間動摩擦因數(shù)為0.2(取g=10m/s2,cos37°=0.8,sin37°=0.6 )求:
(1)雪橇的加速度多大?
(2)經(jīng)過2s撤去F,再經(jīng)3s時雪橇的速度多大?
(3)經(jīng)過2s撤去F,雪橇在5s內(nèi)的位移多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,質(zhì)量為40kg的雪橇(包括人)在與水平方向成37°角、大小為200N的拉力F作用下,沿水平面由靜止開始運動,經(jīng)過2s撤去拉力F,雪橇與地面間動摩擦因數(shù)為0.20.取g=10m/s2,cos37°=0.8,sin37°=0.6.求:
(1)剛撤去拉力時雪橇的速度υ的大小;
(2)撤去拉力后雪橇能繼續(xù)滑行的距離.

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科目:高中物理 來源:2010-2011學年江西省高三上學期第三次月考物理試卷 題型:選擇題

質(zhì)量為40kg的雪橇在傾角=370 的斜面上向下滑動,如圖(a)所示,所受的空氣阻力與速度成正比,今測得雪橇運動的v-t圖象如(b)所示,且AB是曲線在A點切線,B點坐標為(4,15),CD是曲線的漸近線。根據(jù)以上信息,不可以確定下列哪個物理量(  )

A.空氣的阻力系數(shù)                   B.雪橇與斜面間的動摩擦因數(shù)

C.雪橇在斜面上下滑的最大速度       D.雪橇達到最大速度時所用的時間

 

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