(2012年2月深圳第一次調(diào)研)如圖(a)所示,“┙”型木塊放在光滑水平地面上,木塊水平表面AB粗糙,光滑表面BC且與水平面夾角為θ=37°.木塊右側(cè)與豎直墻壁之間連接著一個力傳感器,當力傳感器受壓時,其示數(shù)為正值;當力傳感器被拉時,其示數(shù)為負值.一個可視為質(zhì)點的滑塊從C點由靜止開始下滑,運動過程中,傳感器記錄到的力和時間的關(guān)系如圖(b)所示.已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2.求:

(1) 斜面BC的長度;

(2) 滑塊的質(zhì)量;

(3) 運動過程中滑塊克服摩擦力做的功.

 

【答案】

(1) 3m.. (2) m=2.5kg。(3) 40J.

【解析】(1) 分析斜面上滑塊受力,由牛頓第二定律得,mgsinθ=ma1,

解得a1=6m/s。

由傳感器記錄到的力和時間的關(guān)系圖象可知,滑塊在斜面上運動時間為t1=1s,

斜面BC的長度,s=a1t12=×6×12m=3m..。

(2) 滑塊對斜面壓力,N1’=mgcosθ

斜面對傳感器壓力F1= N1’sinθ

由傳感器記錄到的力和時間的關(guān)系圖象可知,F1=12N,

聯(lián)立解得滑塊的質(zhì)量m=2.5kg。

(3) 滑塊滑到B點時速度,v1= a1t1=6m/s。

由傳感器記錄到的力和時間的關(guān)系圖象可知,滑塊在水平木板上滑動的摩擦力F2=5N,時間t2=2s。

滑塊在水平木板上滑動的加速度

a2= F2/m=2m/s2.,

滑塊在水平木板上滑動的位移

x= v1 t2-a2t22=6×2m-×2×22m=8m。

運動過程中滑塊克服摩擦力做的功W=F2x=5×8J=40J

 

練習冊系列答案
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(2) 滑塊的質(zhì)量;

(3) 運動過程中滑塊克服摩擦力做的功.

 

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①在安裝刻度尺時,必須使刻度尺保持  狀態(tài).
②他通過實驗得到如圖(b)所示的彈力大小F與彈簧長度x的關(guān)系圖線.由此圖線可得該彈簧的原長x0=  cm,勁度系數(shù)k=   N/m.

③他又利用本實驗原理把該彈簧做成一把彈簧秤,當彈簧秤上的示數(shù)如圖(c)所示時,該彈簧的長度x=  cm.

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①在安裝刻度尺時,必須使刻度尺保持  狀態(tài).

②他通過實驗得到如圖(b)所示的彈力大。婆c彈簧長度x的關(guān)系圖線.由此圖線可得該彈簧的原長x0=  cm,勁度系數(shù)k=    N/m.

③他又利用本實驗原理把該彈簧做成一把彈簧秤,當彈簧秤上的示數(shù)如圖(c)所示時,該彈簧的長度x=  cm.

 

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