Question

（11分）頻閃照相是研究物理問題的重要手段。如圖所示是某同學(xué)研究一質(zhì)量為m＝0.5kg的小滑塊從光滑水平面滑上粗糙斜面并向上滑動(dòng)時(shí)的頻閃照片。已知斜面足夠長，傾角α＝37°，閃光頻率為10Hz。經(jīng)測量換算獲得實(shí)景數(shù)據(jù)：s_l＝s₂＝40cm，s₃＝35cm，s₄＝25cm，s₅＝15cm。（取g＝10m/s²，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8），設(shè)滑塊通過平面與斜面連接處時(shí)沒有能量損失。求

（1）滑塊沿水平面運(yùn)動(dòng)的速度大��；

（2）滑塊沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的加速度及向上運(yùn)動(dòng)的最大距離；

（3）試判斷滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)后，能否自行沿斜面下滑，并說明理由。

 

Answer 1

【答案】

（1）v₀＝4.0m/s（2）s＝0.8m（3）滑塊運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)后能自行沿斜面下滑

【解析】

試題分析：（1）物塊在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度

 1分

 1分

代入數(shù)據(jù)得v₀＝4.0m/s  1分

（2）物塊沿斜面向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)

由公式s₃－s₄＝a T² 1分

得加速度a₁＝10m/s² 1分  方向沿斜面向下 1分

由 1分

得s＝0.8m 1分

（3）由牛頓第二定律得

 1分

代入數(shù)據(jù)得μ＝0.5 1分

因?yàn)棣蹋紅an37°，所以滑塊運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)后能自行沿斜面下滑。  1分

考點(diǎn)：考查了牛頓第二定律與運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的綜合應(yīng)用