如圖(a)所示,一木塊放在光滑水平地面上,木塊的AB段表面水平且粗糙,BC段表面傾斜且光滑,傾角為37°.木塊右側(cè)與豎直墻壁之間連接著一個力傳感器,當(dāng)力傳感器受壓時示數(shù)為正值,被拉時示數(shù)為負(fù)值.t=0時,一個可視為質(zhì)點的滑塊從C點由靜止開始下滑,到A點離開木塊,不計在B處因碰撞造成的能量損失.在運動過程中,傳感器記錄到的力和時間的關(guān)系如圖(b)所示.已知重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6.求:
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(1)斜面BC的長度;
(2)滑塊的質(zhì)量;
(3)滑塊克服木塊摩擦力做的功.
分析:(1)當(dāng)滑塊沿斜面BC向下運動時,滑塊對斜面有斜向右下方的壓力,則力傳感器受到壓力.由圖讀出滑塊運動的時間為t=1s,由牛頓第二定律求出滑塊的加速度,即可由位移公式求解斜面BC的長度.
(2)滑塊對斜面的壓力為N1′=mgcosθ,木板對傳感器的壓力為:F1=N1′sinθ,由圖讀出F1,即可求得滑塊的質(zhì)量.
(3)求出滑塊滑到B點的速度,根據(jù)牛頓第二定律求出加速度,根據(jù)運動學(xué)基本公式求出位移,進(jìn)而求出克服摩擦力所做的功.
解答:解:(1)分析滑塊受力,由牛頓第二定律得:
得:a1=gsinθ=6m/s2
通過圖象可知滑塊在斜面上運動時間為:t1=1s
由運動學(xué)公式得:L=
1
2
a1t12=
1
2
×6×1
=3m
(2)滑塊對斜面的壓力為:N1′=mgcosθ
木板對傳感器的壓力為:F1=N1′sinθ
由圖象可知:F1=12N
解得:m=2.5kg
(3)滑塊滑到B點的速度為:v1=a1t1=6m/s
由圖象可知:f1=5N,t2=2s
a2=
f
m
=
5
2.5
=2m/s2
s=v1t2-a2t22=8m 
則W=fs=5×8=40J
答:(1)斜面BC的長度L為3m;(2)滑塊的質(zhì)量m為2.5kg;(3)運動過程中滑塊克服摩擦力做的功W為40J.
點評:本題要讀懂F-t圖象,分析滑塊的受力情況和運動情況,關(guān)鍵要抓住木板對傳感器的壓力與滑塊對斜面BC壓力的關(guān)系.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

小明用電源頻率為50Hz的電磁打點計時器(含復(fù)寫紙)做“探究質(zhì)量一定時,加速度與合力的關(guān)系”實驗.

①在不掛配重,平衡摩擦力過程中,打點計時器打出的一條紙帶如圖(乙)所示,紙帶A端與小車相連.要使小車做勻速直線運動,墊木應(yīng)向
移動.
②打點計時器打A、C兩點過程中,小車通過的距離為
16.20
16.20
cm.
③打B點時小車的速度是
4.1
4.1
m/s
④打AC兩點過程中,小車的平均加速度大小為
0.50
0.50
m/s2.  (保留小數(shù)點后兩位數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2012?茂名二模)(1)小明用電磁打點計時器(含復(fù)寫紙)做“探究質(zhì)量一定時,加速度與合力的關(guān)系”實驗.
①除了如圖(甲)所示器材外,還需要的器材有
低壓交流電源
低壓交流電源
、
刻度尺
刻度尺

②在不掛配重,平衡摩擦力過程中,打點計時器打出的一條紙帶如圖(乙)所示,紙帶A端與小車相連.要使小車做勻速直線運動,墊木應(yīng)向
移動.
③打點計時器打A、C兩點過程中,小車通過的距離為
16.20
16.20
cm.

(2)小明設(shè)計了如圖(甲)所示的電路來測未知電阻Rx、電池的電動勢E和內(nèi)阻r.
①用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖(乙)實物按圖(甲)電路連接完整(連線不能交叉).
②閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值如圖丙所示時,電壓表的示數(shù)分別為1.0V、4.0V,此時電阻箱的阻值R=
21
21
Ω,待測電阻的阻值Rx=
7
7
Ω,與待測電阻的真實值R比較,RR
大于
大于
Rx(填“大于”、“等于”或“小于”).
③改變電阻箱的阻值,讀出電壓表的示數(shù),取得多組數(shù)據(jù),作出路端電壓與外電阻的關(guān)系圖線如圖丁所示.由圖線求得電池的電動勢E=
10
10
V,內(nèi)電阻r=
41.7
41.7
Ω.

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(1)一個額定功率為0.1W的電阻,其阻值不詳.用歐姆表粗測其阻值,其結(jié)果如圖(1)所示.現(xiàn)有下列器材,試選擇合適的器材及適當(dāng)?shù)碾娐,較精確地測定該電阻的阻值.
A.電流表,量程0~500μA,內(nèi)阻約150Ω
B.電流表,量程0~10mA,內(nèi)阻約10Ω
C.電壓表,量程0~3V,內(nèi)阻約5KΩ
D.電壓表,量程0~15V,內(nèi)阻約10KΩ
E.干電池兩節(jié),每節(jié)電動勢為1.5V
F.直流穩(wěn)壓電源,輸出電壓12V,額定電流1A
G.滑動變阻器,0~50Ω,0.5A
H.電鍵一只,導(dǎo)線若干
①歐姆表測得的電阻值約為
 
Ω;
②電流表應(yīng)該選擇
 
,電壓表應(yīng)該選擇
 
,電源應(yīng)該選擇
 
,(填字母代號);
③請在圖(2)所示的實驗電路圖中選擇合適的電路圖
 

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(2)某同學(xué)設(shè)計了如圖(3)所示的裝置來探究加速度與力的關(guān)系.彈簧秤固定在一合適的木塊上,桌面的右邊緣固定一個光滑的定滑輪,細(xì)繩的兩端分別與彈簧秤的掛鉤和礦泉水瓶連接.在桌面上畫出兩條平行線P、Q,并測出間距d.開始時將木塊置于P處,現(xiàn)緩慢向瓶中加水,直到木塊剛剛開始運動為止,記下彈簧秤的示數(shù)F0,以此表示滑動摩擦力的大。賹⒛緣K放回原處并按住,繼續(xù)向瓶中加水后,記下彈簧秤的示數(shù)F,然后釋放木塊,并用秒表記下木塊從P運動到Q處的時間t.
①木木塊的加速度可以用d、t表示為a=
 

②改變瓶中水的質(zhì)量重復(fù)實驗,確定加速度50與彈簧秤示數(shù)F的關(guān)系.圖(4)所示的圖象能表示該同學(xué)實驗結(jié)果的是
 

③用加水的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比,它的優(yōu)點是
 

A.可以改變滑動摩擦力的大小
B.可以更方便地獲取更多組實驗數(shù)據(jù)
C.可以更精確地測出摩擦力的大小
D.可以獲得更大的加速度以提高實驗精度.

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科目:高中物理 來源: 題型:

質(zhì)量為m1=1kg的物體,以某一初速度在水平面上滑行,與質(zhì)量為m2的物體發(fā)生碰撞,)它們的位移隨時間變化的情況如圖6-2-7所示,則m2=_______kg.

.某同學(xué)設(shè)計了一個用打點計時器驗證動量守恒定律的實驗:在小車A的前端粘有橡皮泥,推動小車A使之做勻速運動.然后與原來靜止在前方的小車B相碰并粘合成一體繼續(xù)做勻速運動.他設(shè)計的具體裝置如圖6-2-8所示,在小車A后連著紙帶,電磁打點計時器的電源頻率為50Hz,長木板下墊著小木片用以平衡摩擦力.

①若已得到打點紙帶如圖6-2-9所示,并測得各計數(shù)點間距標(biāo)在圖上,A為運動起始的第一點,則應(yīng)選________段計算A的碰前速度,應(yīng)選___________段來計算AB碰后的共同速度.(填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”)

②已測得小車A的質(zhì)量m1=0.40kg,小車B的質(zhì)量m2=0.20kg,由以上測量結(jié)果可得:碰前總動量__________kg·m/s,碰后總動量_________kg·m/s.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖16-6-2所示,一木楔固定在水平地面上,木楔的傾角為θ,在斜面上有一質(zhì)量為m的小物塊處于靜止?fàn)顟B(tài).則在t時間內(nèi),斜面對小物塊的沖量大小和方向是( 。

圖16-6-2

A.mgtco,垂直于斜面向上             B.0

C.mgt,豎直向上                                 D.mgt,豎直向下

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