题目
如图(a)所示,“ ”型木块放在光滑水平地面上,木块的水平表面AB粗糙,与水平面夹角θ=37°的表面BC光滑。木块右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器,当力传感器受压时,其示数为正值;当力传感器被拉时,其示数为负值。一个可视为质点的滑块从C点由静止开始下滑,运动过程中,传感器记录到的力和时间的关系如图(b)所示。(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2。)求:
(1)
斜面BC的长度L;
(2)
滑块的质量m;
(3)
滑块经过A点时速度的大小vA
答案: 解:分析滑块受力,由牛顿第二定律得:得:a1=gsinθ=6m/s2 通过图像可知滑块在斜面上运动时间为:t1=1s 由运动学公式得:L= 12 a1t12=3m L=3m 答:斜面BC的长度L 为3m
解:滑块对斜面的压力为:N1′=mgcosθ木板对传感器的压力为:F1=N1′sinθ由图像可知:F1=12N解得:m=2.5kg答:滑块的质量m为2.5kg
解:滑块滑到B点的速度为:v1=a1t1=6m/s由图像可知:f1=5N,t2=2sa2=f/m=2m/s2vA=v0-a2t2vA=2m/s答:滑块经过A点时速度为2m/s