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质量为40kg的雪橇在倾角θ=37°的斜面上向下滑动如图甲所示,所受的空气阻力与速度成正比.今测得雪橇运动的v-t图象如图乙所示,且AB是曲线的切线,B点坐标为(4,15),CD是曲线的渐近线,g取10m/s2.根据以上信息,不可以确定下列哪个物理量(  )
分析:雪橇做加速度逐渐减小的加速运动,当加速度减小到零时,速度达到最大.雪橇运动的过程中受重力、支持力、摩擦力和空气阻力,根据牛顿第二定律列出速度为5m/s时的加速度表达式,再列出加速度为零时的表达式,联立两式求出空气阻力系数和动摩擦因数.
解答:解:在A点时,加速度为:
aA=
15-5
4
m/s2=2.5m/s2

速度为:vA=5m/s
根据牛顿第二定律得运动以后的加速度为:a=
mgsinθ-μmgcosθ-kv
m
…①
当加速度a=0时,速度达到最大,vm=10m/s.
有:mgsinθ-μmgcosθ-kvm=0…②
联立①②解得:μ=
1
8
,k=20N/m.s-1
由于该运动是加速度变化的加速运动,故无法求出雪橇到达最大速度所用的时间.故A、B、C正确,D错误.
本题选不能确定的,故选D.
点评:解决本题的关键掌握牛顿第二定律a=
F
m
,知道速度时间图线上点的切线斜率表示瞬时加速度,渐近线表示最大速度.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

质量为40kg的雪橇在倾角θ=37°的斜面上向下滑动(如图甲所示),所受的空气阻力与速度成正比.今测得雪橇运动的v-t图象如图乙所示,且AB是曲线的切线,B点坐标为(4,15),CD是曲线的渐近线.试求空气的阻力系数k和雪橇与斜坡间的动摩擦因数μ.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,质量为40kg的雪橇(包括人)在与水平方向成37°角、大小为200N的拉力F作用下,沿水平面由静止开始运动,雪橇与地面间动摩擦因数为0.2(取g=10m/s2,cos37°=0.8,sin37°=0.6 )求:
(1)雪橇的加速度多大?
(2)经过2s撤去F,再经3s时雪橇的速度多大?
(3)经过2s撤去F,雪橇在5s内的位移多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,质量为40kg的雪橇(包括人)在与水平方向成37°角、大小为200N的拉力F作用下,沿水平面由静止开始运动,经过2s撤去拉力F,雪橇与地面间动摩擦因数为0.20.取g=10m/s2,cos37°=0.8,sin37°=0.6.求:
(1)刚撤去拉力时雪橇的速度υ的大小;
(2)撤去拉力后雪橇能继续滑行的距离.

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科目:高中物理 来源:2010-2011学年江西省高三上学期第三次月考物理试卷 题型:选择题

质量为40kg的雪橇在倾角=370 的斜面上向下滑动,如图(a)所示,所受的空气阻力与速度成正比,今测得雪橇运动的v-t图象如(b)所示,且AB是曲线在A点切线,B点坐标为(4,15),CD是曲线的渐近线。根据以上信息,不可以确定下列哪个物理量(  )

A.空气的阻力系数                   B.雪橇与斜面间的动摩擦因数

C.雪橇在斜面上下滑的最大速度       D.雪橇达到最大速度时所用的时间

 

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