(2012?黃埔區(qū)模擬)某同學(xué)用位移傳感器研究木塊在斜面上的滑動(dòng)情況,裝置如圖1.己知斜面傾角θ=37°.他使木塊以初速度v0沿斜面上滑,并同時(shí)開始記錄數(shù)據(jù),繪得木塊從開始上滑至最高點(diǎn),然后又下滑回到出發(fā)處過程中的s-t圖線如圖2所示.圖中曲線左側(cè)起始端的坐標(biāo)為(0,1.4),曲線最低點(diǎn)的坐標(biāo)為(0.5,0.4).重力加速度g取10m/s2.sin37°=0.6,cos37°=0.8求:
(1)木塊上滑時(shí)的初速度v0和上滑過程中的加速度a1
(2)木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;
(3)木塊滑回出發(fā)點(diǎn)時(shí)的速度vt
分析:(1)物體勻減速上滑,由圖象得到末速度、位移和時(shí)間,然后根據(jù)位移時(shí)間關(guān)系公式和速度時(shí)間關(guān)系公式列式求解;
(2)對(duì)物體受力分析后,根據(jù)牛頓第二定律列式求解即可;
(3)先受力分析后得到下滑的加速度,然后根據(jù)速度位移公式列式求解末速度.
解答:解:(1)物體勻減速上滑,由圖象得到:末速度v=0,位移x=1.4-0.4=1.0m,時(shí)間為t=0.6s;
根據(jù)位移時(shí)間公式,有x=v0t+
1
2
at2

根據(jù)速度時(shí)間公式,有v=v0+at;
聯(lián)立解得:v0=4m/s,a=-8m/s2
(2)上滑過程,物體受重力支持力和滑動(dòng)摩擦力,根據(jù)牛頓第二定律,有
-mgsin37°-μmgcos37°=ma
代入數(shù)據(jù)解得
μ=0.25
(3)木塊下滑過程,根據(jù)牛頓第二定律,有
mgsin37°-μmgcos37°=ma′
代入數(shù)據(jù)解得
a′=4m/s2
物體勻加速下滑,根據(jù)速度位移公式,有
v
2
t
=2a′x

解得
vt=
2a′x
=
2×4×1
=2
2
m/s

答:(1)木塊上滑時(shí)的初速度為4m/s,上滑過程中的加速度為-8m/s2;
(2)木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25;
(3)木塊滑回出發(fā)點(diǎn)時(shí)的速度為2
2
m/s.
點(diǎn)評(píng):本題關(guān)鍵是根據(jù)圖象得到物體上滑時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,求解出加速度和初速度;然后根據(jù)牛頓第二定律列式求解出摩擦力;最后再確定下滑時(shí)的運(yùn)動(dòng)情況.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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90°
90°
;如果小皮劃艇要垂直河岸過河,θ=
120°
120°

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(2012?黃埔區(qū)模擬)如圖所示的電路可用于測(cè)量電源的內(nèi)阻r,電源的電動(dòng)勢(shì)未知.圖中A 是電流表,其內(nèi)阻并不很小,V為電壓表,其內(nèi)阻亦不很大,R是一限流電阻,阻值未知,電鍵S1、S2、S3都處于斷開狀態(tài).
請(qǐng)補(bǔ)充完成下列實(shí)驗(yàn)步驟,用適當(dāng)?shù)姆?hào)表示該步驟中應(yīng)測(cè)量的物理量:
(1)閉合S1,S3打向1,測(cè)得電壓表的讀數(shù)U0,電流表的讀數(shù)為I0,電壓表的內(nèi)阻RV=
U0
I0
U0
I0

(2)閉合S1,S3打向2,測(cè)得電壓表的讀數(shù)U1;
(3)
閉合S1、S2,S3打向2,測(cè)得電壓表的讀數(shù)U2,電流表的讀數(shù)I2
閉合S1、S2,S3打向2,測(cè)得電壓表的讀數(shù)U2,電流表的讀數(shù)I2

(4)用所測(cè)得的物理量表示電池內(nèi)阻的表示式為r=
U1-U2
I2-
U1-U2
U0
I0
U1-U2
I2-
U1-U2
U0
I0

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