精英家教網(wǎng)一物塊以一定的初速度沿斜面向上滑出,利用速度傳感器可以在計(jì)算機(jī)屏幕上得到其速度大小隨時間的變化關(guān)系圖象如圖所示,求
(1)物塊下滑的加速度大小a         
(2)物塊向上滑行的最大距離s
(3)斜面的傾斜角θ
分析:(1)由圖象可知道,物體在0.5s~1.5s內(nèi)勻加速下降,根據(jù)圖象的斜率表示加速度求解下降過程的加速度;
(2)上滑的位移可以用速度位移公式求解,也可以用位移時間公式求,還可以根據(jù)速度時間圖象的面積求解;
(3)對上滑過程和下滑過程分別受力分析,根據(jù)牛頓第二定律列式求解.
解答:解:(1)由圖象可知,物塊下滑的加速度a=
△v
△t
=
2-0
1.5-0.5
=2m/s2
;
(2)由v-t圖象的面積法,上滑的位移
S=
1
2
×
4×0.5m=1m           
即物塊向上滑行的最大距離1m.
(3)設(shè)物塊質(zhì)量為m,物塊與斜面間的滑動摩擦因數(shù)為μ,
物體沿斜面上滑過程,受力如圖
精英家教網(wǎng)
根據(jù)牛頓第二定律
mgsinθ+μmgcosθ=ma1
a1=
△v
△t
=
0-4
0.5
=-8m/s2

物體沿斜面下滑過程,受力如圖
精英家教網(wǎng)
根據(jù)牛頓第二定律
mgsinθ-μmgcosθ=ma2
a2=
△v
△t
=
2-0
1.5-0.5
=2m/s2
;
由以上兩式,代入數(shù)據(jù)后可解得
θ=30°
即斜面的傾角為30°
答:(1)物塊下滑的加速度大小為2m/s2;         
(2)物塊向上滑行的最大距離為1m;
(3)斜面的傾斜角為30°.
點(diǎn)評:圖象簡潔明了,能夠直接得出物體各過程的運(yùn)動規(guī)律,解出各個過程的加速度后,可以對物體受力分析,結(jié)合牛頓第二定律 列式求解出物體的受力情況!
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(1)物塊上滑和下滑的加速度大小a1、a2;
(2)物塊向上滑行的最大距離S;
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(1)物塊上滑和下滑的加速度大小a1、a2
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一物塊以一定的初速度沿斜面向上滑出,利用速度傳感器可以在計(jì)算機(jī)屏幕上得到其速度大小隨時間的變化關(guān)系圖象如圖所示,g=10m/s2.求:
(1)物塊向上滑行的最大距離S;
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