问题 问答题

如图所示,光滑斜面与水平面在B点平滑连接,质量为0.20kg的物体从斜面上的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),最后停在水平面上的C点.每隔0.20s通过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.取g=10m/s2

t/s0.00.20.41.21.4
v/m•s-10.01.02.01.10.7
求:

(1)物体在斜面上运动的加速度大小;

(2)斜面上A、B两点间的距离;

(3)物体在水平面上运动过程中,滑动摩擦力对物体做的功.

答案

(1)物体在斜面上做匀加速直线运动,设加速度为a1,则

a1=

vt-v0
△t
=
2.0-1.0
0.4-0.2
m/s2=5.0m/s2

(2)设物体滑到B点所用时间为tB,到达B点时速度大小为vB

在水平面上的加速度为a2,则由数据表可知

a2=

0.7-1.1
0.2
m/s2=-2.0m/s2

vB=a1tB,1.1-vB=a2(1.2-tB),

解得tB=0.5s,

设斜面上A、B两点间的距离为xAB,则

xAB=

1
2
a1tB2=0.625m;

(3)设物体在水平面上运动过程中,滑动摩擦力对物体做的功为Wf

根据动能定理Wf=

1
2
m
v2C
-
1
2
m
v2B
=0-
1
2
×0.20×2.52
J=-0.625J;

答:(1)物体在斜面上运动的加速度大小为5.0m/s2

(2)斜面上A、B两点间的距离为0.625m;

(3)物体在水平面上运动过程中,滑动摩擦力对物体做的功为-0.625J.

解答题
单项选择题 A3/A4型题