(12分)一質(zhì)量m=0.5kg的滑塊以一定的初速度沖上一傾角為30°足夠長(zhǎng)的斜面,某同學(xué)利用DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)測(cè)出了滑塊沖上斜面過(guò)程中多個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度,如圖所示為通過(guò)計(jì)算機(jī)繪制出的滑塊上滑過(guò)程的v-t圖.求:(g取10m/s2)

⑴滑塊沖上斜面過(guò)程中加速度大;
⑵滑塊與斜面間的動(dòng)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(shí)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(yùn)動(dòng)的加速度,因此滑塊沖上斜面過(guò)程中加速度大小為:a=m/s2=12m/s2
⑵滑塊在上滑過(guò)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(dòng)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(dòng)摩擦定律有:f=μN(yùn)
聯(lián)立以上三式解得:μ==0.81
⑶由于μ=>tan30°=
所以當(dāng)滑塊上滑減速至速度為零時(shí),重力沿斜面向下的分力小于斜面對(duì)滑塊的最大靜摩擦力,滑塊不再下滑,根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)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(diǎn):本題主要考查了對(duì)v-t圖象的理解及勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律、牛頓第二定律的應(yīng)用問(wèn)題,屬于中檔題。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

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

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(10分)如圖所示,處于原長(zhǎng)的輕質(zhì)彈簧放在固定的光滑水平導(dǎo)軌上,左端固定在豎直的墻上,右端與質(zhì)量為mB=2kg的滑塊B接觸但不連接,此時(shí)滑塊B剛好位于O點(diǎn)。光滑的水平導(dǎo)軌右端與水平傳送帶理想連接,傳送帶長(zhǎng)度L=2.5m,皮帶輪沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)皮帶以恒定速率v=4.0m/s勻速傳動(dòng),F(xiàn)用水平向左的推力將滑塊B緩慢推到M點(diǎn)(彈簧仍在彈性限度內(nèi)),當(dāng)撤去推力后,滑塊B沿軌道向右運(yùn)動(dòng),滑塊B脫離彈簧后以速度vB=2.0m/s向右運(yùn)動(dòng),滑上傳送帶后并從傳送帶右端Q點(diǎn)滑出落至地面上的P點(diǎn)。已知滑塊B與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.10,水平導(dǎo)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(duì)滑塊B所做的功W;
(2)滑塊B從傳送帶右端滑出時(shí)的速度大;
(3)滑塊B落至P點(diǎn)距傳送帶右端的水平距離。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“殲-10”飛機(jī)的橫空出世,證實(shí)了我國(guó)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(kāi)風(fēng)洞試驗(yàn),簡(jiǎn)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(chē),其中乙車(chē)是風(fēng)力驅(qū)動(dòng)車(chē).在彈射裝置使甲車(chē)獲得v0=40 m/s的瞬時(shí)速度向乙車(chē)運(yùn)動(dòng)的同時(shí),乙車(chē)的風(fēng)洞開(kāi)始工作,將風(fēng)吹向固定在甲車(chē)上的擋風(fēng)板,從而使乙車(chē)獲得了速度,測(cè)繪裝置得到了甲、乙兩車(chē)的v-t圖象如圖b所示,設(shè)兩車(chē)始終未相撞.

(1)若風(fēng)對(duì)甲、乙的作用力相等,求甲、乙兩車(chē)的質(zhì)量比;
(2)求兩車(chē)相距最近時(shí)的距離.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

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

(1)物塊由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到速度達(dá)到2m/s時(shí)發(fā)生的位移;
(2)物塊由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間.
(3)物塊由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中發(fā)生的相對(duì)位移和產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,傳送帶與地面傾角θ=37°,從A到B長(zhǎng)度為16m,傳送帶以10m/s的恒定速率針轉(zhuǎn)動(dòng),在傳送帶上端A處無(wú)初速度放一個(gè)質(zhì)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(jì).,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2。求:

(1)若傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),物體由A滑到B的時(shí)間?(2)若傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),物體由A滑到B的時(shí)間?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(18分)如圖所示,物體從光滑斜面上的A點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑,經(jīng)過(guò)B點(diǎn)進(jìn)入水平面(設(shè)經(jīng)過(guò)B點(diǎn)前后速度大小不變),最后停在C點(diǎn).每隔0.2 s通過(guò)速度傳感器測(cè)量物體的瞬時(shí)速度,下表給出了部分測(cè)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(shí)間;
(3)t=0.6 s時(shí)的瞬時(shí)速度v.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(12分)汽車(chē)在平直公路上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。途中用了6s時(shí)間經(jīng)過(guò)A、B兩根電線桿。已知A、B間的距離為60m,車(chē)經(jīng)過(guò)B時(shí)的速度為15m/s,求
(1)車(chē)經(jīng)過(guò)A桿時(shí)的速度;
(2)車(chē)從出發(fā)運(yùn)動(dòng)到B桿所用的時(shí)間;
(3)出發(fā)點(diǎn)到A桿的距離。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(12分)如圖所示,有一條沿順時(shí)針?lè)较騽蛩賯魉偷膫魉蛶,恒定速度v=4 m/s,傳送帶與水平面的夾角θ=37°,現(xiàn)將質(zhì)量m=1kg的小物塊輕放在其底端(小物塊可視作質(zhì)點(diǎn)),與此同時(shí),給小物塊沿傳送帶方向向上的恒力F=10 N,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,小物塊上到了離地面高為=2.4 m的平臺(tái)上。已知物塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,(g取10 m/s2, sin37°=0.6,cos37°=0.8).

問(wèn):(1)物塊從傳送帶底端運(yùn)動(dòng)到平臺(tái)上所用的時(shí)間?
(2)若在物塊與傳送帶達(dá)到相同速度時(shí),立即撤去恒力F,計(jì)算小物塊還需經(jīng)過(guò)多少時(shí)間離開(kāi)傳送帶以及離開(kāi)時(shí)的速度?

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