17.如圖a所示,質(zhì)量為M的滑塊A放在氣墊導軌B上,C為位移傳感器,它能將滑塊A到傳感器C的距離數(shù)據(jù)實時傳送到計算機上,經(jīng)計算機處理后在屏幕上顯示滑塊A的位移-時間(x-t)圖象和速率-時間(v-t)圖象.整個裝置置于高度可調(diào)節(jié)的斜面上,斜面的長度為了L、高度為h.(取重力加速度g=9.8m/s2,結(jié)果可保留一位有效數(shù)字)

(1)現(xiàn)給滑塊A一沿氣墊導軌向上的初速度,A的v-t圖線如(b)圖所示.從圖線可得滑塊A下滑時的加速度a=6 m/s2,摩擦力對滑塊A運動的影響可以忽略.(填“明顯,不可忽略”或“不明顯,可忽略”)
(2)將氣墊導軌換成滑板,滑塊A換成滑塊A′,給滑塊A′一沿滑板向上的初速度,A′的x-t圖線如(c)圖.圖線不對稱是由于滑塊與木板間有摩擦力造成的,通過圖線可求得滑板的傾角θ=arcsin0.58(可以用反三角函數(shù)表示),滑塊與滑板間的動摩擦因數(shù)μ=0.27.

分析 (1)根據(jù)v-t圖象求出該圖象的斜率,其斜率的絕對值就是加速度大。畯膙-t圖象中我們發(fā)現(xiàn)兩條傾斜直線的斜率絕對值大小幾乎相等,說明滑塊A沿氣墊導軌上下運動加速度大小相等.
(2)對滑塊進行運動和受力分析,運用牛頓第二定律結(jié)合運動學公式解決問題.

解答 解:(1)從圖象可以看出,滑塊上滑和下滑過程中的加速度基本相等,所以摩擦力對滑塊的運動影響不明顯,可以忽略.
根據(jù)加速度的定義式可以得出:a=$\frac{△v}{△t}$=$\frac{3}{1-0.5}$=6m/s2
(2)滑板與滑塊間的滑動摩擦力比較大,導致圖象成拋物線形.
從圖上可以讀出,滑塊上滑和下滑時發(fā)生位移大小約為:x=0.84m-0.20m=0.64m
上滑時間約為t1=0.4s,下滑時間約為t2=0.6s,上滑時看做反向勻加速運動,
根據(jù)動學規(guī)律有:x=$\frac{1}{2}$a1t12,根據(jù)牛頓第二定律有:
mgsinθ+μmgcosθ=ma1
下滑時,有:x=$\frac{1}{2}$a2t22,mgsinθ-μmgcosθ=ma2
聯(lián)立解得:sinθ=0.58,θ=arcsin0.58,μ=0.27.
故答案為:(1)6;可以忽略;(2)滑塊與木板間有摩擦力;arcsin0.58;0.27.

點評 解答本題關(guān)鍵是能夠把v-t圖象運用物理規(guī)律結(jié)合數(shù)學知識解決問題.對滑塊進行運動和受力分析,運用牛頓第二定律結(jié)合運動學公式解決問題.

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