某同学为了测定木块与斜面间的动摩擦因数,他用测速仪研究木块在斜面上的运动情况,装置如图甲所示.他使木块以初速度v0=4m

某同学为了测定木块与斜面间的动摩擦因数,他用测速仪研究木块在斜面上的运动情况,装置如图甲所示.他使木块以初速度v0=4m/s的速度沿倾角θ=30°的斜面上滑紧接着下滑至出发点,并同时开始记录数据,结果电脑只绘出了木块从开始上滑至最高点的v-t图线如图乙所示.g取10m/s2.求:

(1)上滑过程中的加速度的大小a1
(2)木块与斜面间的动摩擦因数μ;
(3)木块回到出发点时的速度大小v.并在原有v-t图线上作出下滑过程的速度时间图象.
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我叫陈明亮 春芽

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解题思路:(1)由v-t图象可以求出上滑过程的加速度.
(2)由牛顿第二定律可以得到摩擦因数.
(3)由运动学可得上滑距离,上下距离相等,由牛顿第二定律可得下滑的加速度,再由运动学可得下滑至出发点的速度.

(1)由题图乙可知,木块经0.5 s滑至最高点,上滑过程中加
速度大小:a1=[△v/△t]=8 m/s2
(2)上滑过程中木块受力如图,由牛顿第二定律得:

mgsin θ+μmgcos θ=ma1
代入数据得μ=0.35.
(3)下滑的距离等于上滑的距离

x=

v20
2a1=
42
2×8 m=1 m
下滑过程中木块受力如图,由牛顿第二定
律得:mgsin θ-μmgcos θ=ma2
下滑至出发点的速度大小v=
2a2x
联立解得v=2 m/s
下滑过程的速度时间图象:

答:(1)上滑过程中的加速度的大小是8 m/s2
(2)木块与斜面间的动摩擦因数是0.35;
(3)木块回到出发点时的速度大小是2m/s.

点评:
本题考点: 探究影响摩擦力的大小的因素.

考点点评: 解决本题的关键能够正确地受力分析,运用牛顿第二定律和运动学公式联合求解

1年前

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