如图所示,光滑水平面上有一质量M=4.0kg的带有圆弧轨道的平板车,车的上表面是一段长L=1.5m的粗糙水平轨道,水平轨道左侧连一半径R=0.25m 的四分之一光滑圆弧轨道,圆弧轨道与水平轨道在O'点相切.现将一质量m=1.0kg的小物块(可视为质点)从平板车的右端以水平向左的初速度v
滑上平板车,小物块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.5.小物块恰能到达圆弧轨道的最高点A.取g=10m/s
2,求:
(1)小物块滑上平板车的初速度v
的大小.
(2)小物块与车最终相对静止时,它距O'点的距离.
(3)若要使小物块最终能到达小车的最右端,则v
要增大到多大?﹙取三位有效数字﹚
考点分析:
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(1)实验的部分步骤如下:
①在小车中放入砝码,把纸带穿过打点计时器,连在小车后端,用细线跨过定滑轮连接小车和钩码;
②将小车停在打点计时器附近,先______,再______,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一列点;
③改变钩码或小车中砝码的数量,更换纸带,重复②的操作.
(2)如图2是钩码质量为0.03kg,砝码质量为0.02kg时得到的一条纸带,在纸带上选择起始点0及A、B、C、D和E五个计数点,可获得各计数点到0的距离S及对应时刻小车的瞬时速度v,请将C点的测量结果填在表1中的相应位置____________.
表1纸带的测量结果
测量点 | S/cm | v/ |
| 0.00 | 0.35 |
A | 1.51 | 0.40 |
B | 3.20 | 0.45 |
C | | |
D | 7.15 | 0.54 |
E | 9.41 | 0.60 |
(3)在上述的运动过程中,对于钩码、砝码和小车组成的系统,______做正功,______做负功.
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为了测量两张纸之间的动摩擦因数,某同学设计了一个实验:如图甲所示,在木块A和木板B上贴上待测的纸,将木板B固定在水平桌面上,沙桶通过细线与木块A相连.
(1)调节沙桶中沙的多少,使木块A匀速向左运动.测出沙桶和沙的总质量为m,以及贴纸木块A的质量M,则两纸间的动摩擦因数μ=______;
(2)在实际操作中,发现要保证木块A做匀速运动比较困难,有同学对该实验进行了改进:实验装置如图乙所示,木块A的右端接在力传感器上(传感器与计算机相连接,从计算机上可读出对木块的拉力),使木板B向左运动时,木块A能够保持静止.若木板B向左匀速拉动时,传感器的读数为F
1,则两纸间的动摩擦因数μ=______;当木板B向左加速运动时,传感器的读数为F
2______F
1(填“>”、“=”或“<”).
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