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如图所示,倾角为30°的光滑斜面与粗糙的水平面平滑连接.现将一滑块(可视为质点)...

如图所示,倾角为30°的光滑斜面与粗糙的水平面平滑连接.现将一滑块(可视为质点)从斜面上A点由静止释放,最终停在水平面上的C点.已知A点距水平面的高度h=0.8m,B点距C点的距离L=2.0m.(滑块经过B点时没有能量损失,g=10m/s2),求:
(1)滑块在运动过程中的最大速度;
(2)滑块与水平面间的动摩擦因数μ;
(3)滑块从A点释放后,经过时间t=1.0s时速度的大小.

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(1)滑块在斜面上时,对其受力分析,受到重力、支持力和摩擦力,根据牛顿第二定律列式求解出加速度,再根据运动学公式计算末速度; (2)对减速过程运用牛顿第二定律列式,再运用速度位移公式列式,最后联立方程组求解; (3)先判断加速时间,再根据速度时间关系公式求解t=1.0s时速度的大小. 【解析】 (1)滑块先在斜面上做匀加速运动,然后在水平面上做匀减速运动,故滑块运动到B点时速度最大为vm,设滑块在斜面上运动的加速度大小为a1 根据牛顿第二定律,有 mgsin30°=ma1 根据运动学公式,有 解得:vm=4m/s 即滑块在运动过程中的最大速度为4m/s. (2)滑块在水平面上运动的加速度大小为a2 根据牛顿第二定律,有 μmg=ma2 根据运动学公式,有 vm2=2a2L 解得:μ=0.4 即滑块与水平面间的动摩擦因数μ为0.4. (3)滑块在斜面上运动的时间为t1 根据运动学公式,有 vm=a1t1 得t1=0.8s 由于t>t1, 故滑块已经经过B点,做匀减速运动t-t1=0.2s 设t=1.0s时速度大小为v 根据运动学公式,有 v=vm-a2(t-t1) 解得:v=3.2m/s 滑块从A点释放后,经过时间t=1.0s时速度的大小为3.2m/s.
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考点分析:
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(4)乙、丙同学用同一装置做实验,画出了各自得到的a-F图线,如图(b)所示,两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同?   
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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