(2012年2月深圳第一次调研)如图(a)所示,“┙”型木块放在光滑水平地面上,木块水平表面AB粗糙,光滑表面BC且与水平面夹角为θ=37°.木块右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器,

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

(2012年2月深圳第一次调研)如图(a)所示,“┙”型木块放在光滑水平地面上,木块水平表面AB粗糙,光滑表面BC且与水平面夹角为θ=37°.木块右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器,当力传感器受压时,其示数为正值;当力传感器被拉时,其示数为负值.一个可视为质点的滑块从C点由静止开始下滑,运动过程中,传感器记录到的力和时间的关系如图(b)所示.已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2.求:

(1) 斜面BC的长度;
(2) 滑块的质量;
(3) 运动过程中滑块克服摩擦力做的功.

◎ 答案

(1) 3m.. (2) m=2.5kg。(3) 40J.

◎ 解析

(1) 分析斜面上滑块受力,由牛顿第二定律得,mgsinθ=ma1
解得a1=6m/s。
由传感器记录到的力和时间的关系图象可知,滑块在斜面上运动时间为t1=1s,
斜面BC的长度,s=a1t12=×6×12m=3m..。
(2) 滑块对斜面压力,N1’=mgcosθ
斜面对传感器压力F1= N1’sinθ
由传感器记录到的力和时间的关系图象可知,F1=12N,
联立解得滑块的质量m=2.5kg。
(3) 滑块滑到B点时速度,v1= a1t1=6m/s。

由传感器记录到的力和时间的关系图象可知,滑块在水平木板上滑动的摩擦力F2=5N,时间t2=2s。
滑块在水平木板上滑动的加速度
a2= F2/m=2m/s2.,
滑块在水平木板上滑动的位移
x= v1 t2-a2t22=6×2m-×2×22m=8m。
运动过程中滑块克服摩擦力做的功W=F2x=5×8J=40J

◎ 知识点

    专家分析,试题“(2012年2月深圳第一次调研)如图(a)所示,“┙”型木块放在光滑水平地面上,木块水平表面AB粗糙,光滑表面BC且与水平面夹角为θ=37°.木块右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器,…”主要考查了你对  【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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