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  • 某同學(xué)用位移傳感器研究木塊在斜面上的滑動(dòng)情況,裝置如圖1.己知斜面傾角θ=37°.他使木塊以初速度v0沿斜面上滑,并同時(shí)開(kāi)始記錄數(shù)據(jù),繪得木塊從開(kāi)始上滑至最高點(diǎn),然后又下滑回到

    某同學(xué)用位移傳感器研究木塊在斜面上的滑動(dòng)情況,裝置如圖1.己知斜面傾角θ=37°.他使木塊以初速度v0沿斜面上滑,并同時(shí)開(kāi)始記錄數(shù)據(jù),繪得木塊從開(kāi)始上滑至最高點(diǎn),然后又下滑回到出發(fā)處過(guò)程中的s-t圖線(xiàn)如圖2所示.圖中曲線(xiàn)左側(cè)起始端的坐標(biāo)為(0,1.4),曲線(xiàn)最低點(diǎn)的坐標(biāo)為(0.5,0.4).重力加速度g取10m/s2.sin37°=0.6,cos37°=0.8求:

    (1)木塊上滑時(shí)的初速度v0和上滑過(guò)程中的加速度a1
    (2)木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;
    (3)木塊滑回出發(fā)點(diǎn)時(shí)的速度vt
    物理人氣:564 ℃時(shí)間:2020-04-20 19:22:33
    優(yōu)質(zhì)解答
    (1)物體勻減速上滑,由圖象得到:末速度v=0,位移x=1.4-0.4=1.0m,時(shí)間為t=0.6s;
    根據(jù)位移時(shí)間公式,有x=v0t+
    1
    2
    at2

    根據(jù)速度時(shí)間公式,有v=v0+at;
    聯(lián)立解得:v0=4m/s,a=-8m/s2
    (2)上滑過(guò)程,物體受重力支持力和滑動(dòng)摩擦力,根據(jù)牛頓第二定律,有
    -mgsin37°-μmgcos37°=ma
    代入數(shù)據(jù)解得
    μ=0.25
    (3)木塊下滑過(guò)程,根據(jù)牛頓第二定律,有
    mgsin37°-μmgcos37°=ma′
    代入數(shù)據(jù)解得
    a′=4m/s2
    物體勻加速下滑,根據(jù)速度位移公式,有
    v2t
    =2a′x

    解得
    vt
    2a′x
    2×4×1
    =2
    2
    m/s

    答:(1)木塊上滑時(shí)的初速度為4m/s,上滑過(guò)程中的加速度為-8m/s2;
    (2)木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25;
    (3)木塊滑回出發(fā)點(diǎn)時(shí)的速度為2
    2
    m/s.
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