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如图甲所示,水平地面上的P点有一质量m=1.0kg的滑块,一轻弹簧左端固定在墙面...

如图甲所示,水平地面上的P点有一质量m=1.0kg的滑块,一轻弹簧左端固定在墙面,右端与滑块接触(不粘连),弹簧处于原长.现推动滑块将弹簧压缩到Q点,PQ间的距离△x=0.40m.t=0时刻释放滑块,利用速度传感器描绘出滑块的速度-时间图象如图乙中的Oabc所示,其中Oab段为曲线,bc段为直线.Od是速度图象上O点的切线.取g=10m/s2.求:
(1)滑块与地面间的动摩擦因数μ;
(2)弹簧的劲度系数k.
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(1)根据速度时间图线求出匀减速直线运动的加速度,通过牛顿第二定律求出滑块与地面之间的动摩擦因数. (2)根据速度图象的斜率等于加速度,求出刚释放弹簧瞬时滑块的加速度,根据牛顿第二定律和胡克定律列式,即可求得k. 【解析】 (1)从图象上知bc段对应滑块脱离弹簧后的运动,滑块的加速度大小为: a1===5m/s2; 由牛顿第二定律知:μmg=ma1,解得:μ=0.5 (2)由速度图象的斜率等于加速度,则知t=0时刻滑块的加速度a2===30m/s2; 根据牛顿第二定律得:k△x-μmg=ma2,解得:k=87.5N/m 答: (1)滑块与地面间的动摩擦因数μ是0.5; (2)弹簧的劲度系数k是87.5N/m.
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考点分析:
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某同学在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,采用如图1所示装置进行实验.
(1)为了完成实验,除了图中所示的器材外,还需要以下实验器材中的______
A.秒表   B.天平  C.弹簧测力计   D.毫米刻度尺    E.低压交流电源
(2)探究小车加速度和力的关系:他先用垫木把长木板的一端垫高来平衡摩擦力.挂上小桶,每次往桶中加入适量的砂来改变小车受到的力,相应地测出小车获得的加速度.其中一次实验得到的纸带如图所示2所示.图中A、B、C、D、E、F、G是按打点先后顺序依次选取的7个计数点,相邻计数点间的时间间隔T=0.1s.根据图中数据可以求出这次实验中小车的加速度a=______m/s2.(结果保留三位有效数字)
(3)甲、乙两同学用同一装置做实验,为方便对比,两个同学画图时横、纵轴坐标的标度都是一样的,各自得到了a~F图线如图3所示.图象的斜率不同说明两位同学使用器材中的______是不同的.
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(1)物块与斜面间的动摩擦因数;
(2)物块沿斜面向上滑行的距离.

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(1)地面对雪橇的支持力的大小FN
(2)雪橇与水平地面间的动摩擦因数μ.

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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