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如图所示,光滑斜面与水平面在B点平滑连接,质量为0.20kg的物体从斜面上的A点由静止开始下滑,经过B点后进入水平面(设经过B点前后速度大小不变),最后停在水平面上的C点.每隔0.20s通过速度传感器测量物体的瞬时速度,下表给出了部分测量数据.取g=10m/s2
t/s0.00.20.41.21.4
v/m?s-10.01.02.01.10.7
求:
(1)斜面与水平面的夹角;
(2)物体与斜面间的动摩擦因数;
(3)t=0.8时物体的瞬时速度.

解:(1)根据题意知道问题先在斜面上做匀加速直线运动,然后在水平面上做匀减速直线运动到停止.
根据结合v-t测量数据结合加速度定义式得出:
物体在斜面上的加速度大小为a1=m/s2=5m/s2
物体水平面加速度大小为a2==2m/s2
光滑斜面上,物体受重力和支持力,合力提供加速度,则
mgsinα=ma
sinα=
所以α=30°
(2)物体在水平面受重力、支持力、摩擦力.重力与支持力抵消,FN=mg,合力就是摩擦阻力.
根据牛顿第二定律得:F=f=μFN=ma2
代入数据得:μ=0.2
(3)设物体在斜面上到达B点时的时间为tB,则物体到达B时的速度为:
vB=a1tB
由图表可知当t=1.2s时,速度v=1.1m/s,此时有:
v=vB-a2(t-tB) ②
联立①②带入数据得:tB=0.5s,vB=2.5m/s
所以当t=0.8s时物体已经在水平面上减速了0.3s,速度为v=2.5-0.3×2=1.9m/s.
答:(1)斜面的倾角α为30°;
(2)物体与水平面之间的动摩擦因数μ为0.2;
(3)t=0.8s时瞬时速度大小v为1.9m/s.
分析:(1)分析物体的运动过程,结合v-t测量数据,运用加速度定义式求出加速度大小;
(2)光滑斜面上,物体受重力和支持力,合力提供加速度,根据牛顿第二定律即可求解;
(3)对物体在水平面上受力分析,运用牛顿第二定律求出问题.
点评:本题考查了牛顿第二定律及匀变速直线运动基本公式的应用,要求同学们能正确对物体进行受力分析.根据物理规律结合实验数据解决问题是考试中常见的问题.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,光滑斜面与水平面在B点平滑连接,质量为0.20kg的物体从斜面上的A点由静止开始下滑,经过B点后进入水平面(设经过B点前后速度大小不变),最后停在水平面上的C点.每隔0.20s通过速度传感器测量物体的瞬时速度,下表给出了部分测量数据.取g=10m/s2
t/s 0.0 0.2 0.4 1.2 1.4
v/m?s-1 0.0 1.0 2.0 1.1 0.7
求:
(1)物体在斜面上运动的加速度大小;
(2)斜面上A、B两点间的距离;
(3)物体在水平面上运动过程中,滑动摩擦力对物体做的功.

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如图所示,光滑斜面与水平面在B点平滑连接,质量为0.20kg的物体从斜面上的A点由静止开始下滑,经过B点后进入水平面(设经过B点前后速度大小不变),最后停在水平面上的C点.每隔0.20s通过速度传感器测量物体的瞬时速度,下表给出了部分测量数据.取g=10m/s2
t/s 0.0 0.2 0.4 1.2 1.4
v/m?s-1 0.0 1.0 2.0 1.1 0.7
求:
(1)斜面与水平面的夹角;
(2)物体与斜面间的动摩擦因数;
(3)t=0.8时物体的瞬时速度.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,光滑斜面与水平地面在C点平滑连接,质量为0.4kg的滑块A无初速地沿斜面滑下后,又沿水平地面运动至D与质量为0.8kg的小球B发生正碰,碰撞时没有能量损失.B球用长为L=O.32m的细线悬于O点,其下端恰与水平地面土的D点相切. 已知滑块A与水平地面间的动摩擦因数μ=0.1,C、D间距离LCD=1.4m,碰撞后B球恰好能在竖直面做作完整的圆周运动,g取10m/s2.求:
(1)滑块A在斜面上滑下时的高度h;
(2)滑块A最终与D点间的距离.

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如图所示,光滑斜面与水平成θ角,在斜面上放一个质量为m的圆球,再用光滑的挡板住,现在缓慢地改变挡板A与斜面的夹角α,当α=
90
90
°时,A板对球的弹力最小,其最小值为
mgsinθ
mgsinθ

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,光滑斜面与水平地面在C点平滑连接,质量为0.4kg的滑块A无初速地沿斜面滑下后,又沿水平地面运动至D点与质量也为0.4kg 的小球B发生正碰,碰撞时没有机械能损失,小球B用长为L=0.32m的细绳悬于O点,其下端恰好与水平地面上的D点相切,已知滑块与水平地面间的动摩擦因素为μ=0.1,C、D间距LCD=1.4m,碰后B球恰好能在竖直平面内做完整的圆周运动,g=l0m/s2,求:
(1)B球碰后的速度
(2)滑块A在斜面上滑下时的高度h
(3)滑块A最终与D点间的距离h.

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