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如图所示,可视为质点的滑块P从光滑斜面上的A点由静止开始下滑,经过B点后滑至水平面上,最后停在了C点.对上述过程,在某次实验中,以P刚开始下滑的时刻作为计时的起点(t=0),每
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如图所示,可视为质点的滑块P从光滑斜面上的A点由静止开始下滑,经过B点后滑至水平面上,最后停在了C点.对上述过程,在某次实验中,以P刚开始下滑的时刻作为计时的起点(t=0),每隔0.1s通过速度传感器测量物体的瞬时速度,得出的部分测量数据如下表.假设经过B点前后的瞬间,P的速度大小不变,重力加速度g取10m/s2.求:
(1)斜面的倾角α.
(2)滑块P与水平面之间的动摩擦因数μ.
(3)A点的高度h.
t(s) | 0.0 | 0.1 | 0.2 | … | 0.8 | 0.9 | … |
v(m/s) | 0.0 | 0.5 | 1.0 | … | 2.4 | 2.1 | … |
(1)斜面的倾角α.
(2)滑块P与水平面之间的动摩擦因数μ.
(3)A点的高度h.
▼优质解答
答案和解析
(1)根据表格知在斜面上加速度a1=
m/s2=5m/s2
根据受力分析知a=
=10sinθ
即得θ=30°
(2)根据表格知在水平面上加速度a2=
=3m/s
根据受力分析知a2=
=μg=10μ
解得μ=0.3
(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 ①
由图表可知当t=0.9s时,速度v=2.1m/s,此时有:
v=vB-a2(t-tB) ②
联立①②带入数据得:tB=0.6s,vB=3m/s
h=xsin30°=
a1tB2sin30°=
×5×0.62×
=0.45m
答:(1)斜面的倾角α为30°.
(2)滑块P与水平面之间的动摩擦因数μ为0.3.
(3)A点的高度h为0.45m.
0.5-0 |
0.1 |
根据受力分析知a=
mgsinθ |
m |
即得θ=30°
(2)根据表格知在水平面上加速度a2=
2.1-2.4 |
0.9-0.8 |
根据受力分析知a2=
μmg |
m |
解得μ=0.3
(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 ①
由图表可知当t=0.9s时,速度v=2.1m/s,此时有:
v=vB-a2(t-tB) ②
联立①②带入数据得:tB=0.6s,vB=3m/s
h=xsin30°=
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
答:(1)斜面的倾角α为30°.
(2)滑块P与水平面之间的动摩擦因数μ为0.3.
(3)A点的高度h为0.45m.
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