質(zhì)量為40kg的雪橇在傾角θ=37°的斜面上向下滑動(如圖甲所示),所受的空氣阻力與速度成正比.今測得雪橇運動的v-t圖象如圖乙所示,且AB是曲線的切線,B點坐標為(4,15),CD是曲線的漸近線.試求空氣的阻力系數(shù)k和雪橇與斜坡間的動摩擦因數(shù)μ.

【答案】分析:AB是曲線的切線的斜率表示速度為5m/s時的加速度大小,根據(jù)牛頓第二定律列出速度是5m/s時、以及加速度為零時的動力學方程.聯(lián)立兩方程求出空氣的阻力系數(shù)k和雪橇與斜坡間的動摩擦因數(shù)μ.
解答:解:由牛頓運動定律得mgsin θ-μFN-kv=ma
   由平衡條件得FN=mgcos θ
  由圖象得A點,vA=5 m/s,加速度aA=2.5 m/s2;
有:mgsin θ-μFN-kvA=maA.①
最終雪橇勻速運動時最大速度vm=10 m/s,a=0
mgsin θ-μFN-kvm=0②
聯(lián)立①②,代入數(shù)據(jù)解得μ=0.125,k=20 kg/s.
答:出空氣的阻力系數(shù)k為20kg/s,雪橇與斜坡間的動摩擦因數(shù)μ為0.125.
點評:本題考查了學生的看圖分析圖象的能力,能根據(jù)圖象從中找出有用的信息,結(jié)合牛頓第二定律進行求解.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

質(zhì)量為40kg的雪橇在傾角θ=37°的斜面上向下滑動(如圖甲所示),所受的空氣阻力與速度成正比.今測得雪橇運動的v-t圖象如圖乙所示,且AB是曲線的切線,B點坐標為(4,15),CD是曲線的漸近線.試求空氣的阻力系數(shù)k和雪橇與斜坡間的動摩擦因數(shù)μ.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,質(zhì)量為40kg的雪橇(包括人)在與水平方向成37°角、大小為200N的拉力F作用下,沿水平面由靜止開始運動,雪橇與地面間動摩擦因數(shù)為0.2(取g=10m/s2,cos37°=0.8,sin37°=0.6 )求:
(1)雪橇的加速度多大?
(2)經(jīng)過2s撤去F,再經(jīng)3s時雪橇的速度多大?
(3)經(jīng)過2s撤去F,雪橇在5s內(nèi)的位移多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

質(zhì)量為40kg的雪橇在傾角θ=37°的斜面上向下滑動如圖甲所示,所受的空氣阻力與速度成正比.今測得雪橇運動的v-t圖象如圖乙所示,且AB是曲線的切線,B點坐標為(4,15),CD是曲線的漸近線,g取10m/s2.根據(jù)以上信息,不可以確定下列哪個物理量( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,質(zhì)量為40kg的雪橇(包括人)在與水平方向成37°角、大小為200N的拉力F作用下,沿水平面由靜止開始運動,經(jīng)過2s撤去拉力F,雪橇與地面間動摩擦因數(shù)為0.20.取g=10m/s2,cos37°=0.8,sin37°=0.6.求:
(1)剛撤去拉力時雪橇的速度υ的大。
(2)撤去拉力后雪橇能繼續(xù)滑行的距離.

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科目:高中物理 來源:2010-2011學年江西省高三上學期第三次月考物理試卷 題型:選擇題

質(zhì)量為40kg的雪橇在傾角=370 的斜面上向下滑動,如圖(a)所示,所受的空氣阻力與速度成正比,今測得雪橇運動的v-t圖象如(b)所示,且AB是曲線在A點切線,B點坐標為(4,15),CD是曲線的漸近線。根據(jù)以上信息,不可以確定下列哪個物理量(  )

A.空氣的阻力系數(shù)                   B.雪橇與斜面間的動摩擦因數(shù)

C.雪橇在斜面上下滑的最大速度       D.雪橇達到最大速度時所用的時間

 

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