问题 计算题

如图所示,物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑,经过B点后进入水平面(设经过B点前后速度大小不变),最后停止在C点。每隔0.2s利用速度传感器测量物体的瞬时速度,下表给出了部分测量数据。(g取l0m/s2

求:

(1)斜面的倾角

(2)物体和水平面之间的动摩擦因数μ;

(3)t=0.6s时,物体的瞬时速度v。

答案

解:(1)从前三组数据可得a1=(vt一v0)/t=5m/s2

由牛顿第二定律知mgsin=mal

=30°

(2)依题意可知后面两组数据表示物体在水平面上运动

a2=(vt一v0)/t=-2m/s2

又μmg=ma2

得μ=0.2

(3)假没t=0.6s时物体在斜面上运动,则vt=a1t=3m/s,即使从此时开始减速,速度减为1.1m/s也需要0.95s时间,与表中数据△t=1.2一0.6=0.6s,不相符合,可见t=0.6s时物体已经在水平面上运动

设物体在斜面上的运动时间为t0,则

解得:t0=0.5s

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