用同种材料制成倾角37°的斜面和长水平面,斜面长3.15m且固定,一小物块从斜面顶端以沿斜面向下的初速度v0开始自由下滑,当v0=2.4m/s时,经过2.0s后小物块停在斜面上.多次

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

用同种材料制成倾角37°的斜面和长水平面,斜面长3.15m且固定,一小物块从斜面顶端以沿斜面向下的初速度v0开始自由下滑,当v0=2.4m/s时,经过2.0s后小物块停在斜面上.多次改变v0的大小,记录下小物块从开始运动到最终停下的时间t,作出v0-t图象,如图所示,求:
(1)小物块与该种材料间的动摩擦因数μ为多少?
(2)若小物块初速度为3m/s,小物块从开始运动到最终停下的时间t为多少?
魔方格

◎ 答案

解(1)物块沿斜面匀减速下
魔方格
滑,加速度为:a=
△v
t
=
2.4
2.0
m/s2=1.2m/s2

根据牛顿第二定律有:F=f-mgsin37°=ma
N-mgcos37°=0
f=μN
μmgcos37°-mgsin37°=ma
μ=
gsin37°+a
gcos37°
=0.9

(2)v0=3m/s时,物块若保持匀减速下滑,最大滑行距为:s=
v02
2a
=
32
2×1.2
=3.75m>3.15m

所以物块将滑到水平面上.          
物块滑到斜面底端的速度为v1
v1=

v02-2as
=

32-2×1.2×3.15
m/s=1.2m/s

斜面上:t1=
v1-v0
a
=
1.2-3
-1.2
s=1.5s

水平面上有:f=μN=μmg=ma
a=μg=9m/s2
t2=
△v
a
=
1.2
9
=0.13s

总时间为:t1+t2=1.63s    
答:(1)小物块与该种材料间的动摩擦因数μ为0.9.
(2)小物块从开始运动到最终停下的时间t为1.63s.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“用同种材料制成倾角37°的斜面和长水平面,斜面长3.15m且固定,一小物块从斜面顶端以沿斜面向下的初速度v0开始自由下滑,当v0=2.4m/s时,经过2.0s后小物块停在斜面上.多次…”主要考查了你对  【匀变速直线运动的位移与速度的关系】,【牛顿第二定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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