如圖所示,粗糙水平面上的一質(zhì)量m=2kg的木塊受到F=14N的恒力作用,木塊與B點左側(cè)水平面間的動摩擦因數(shù)為μ1,與B點右側(cè)水平面間的動摩擦因數(shù)為μ2,物體運動到B點撤去力F.以水平向右為速度的正方向,木塊在A點時t=0,通過裝置測量木塊的瞬時速度,所得數(shù)據(jù)如下表所示.
經(jīng)過的時間(s) 0 5 10 15 20 25 30 35
木塊的瞬間速度(m/s) 0 10.0 20.0 22.0 12.0 2.0 0 0
取重力加速度g=10m/s2,求:
(1)木塊與水平面的動摩擦因數(shù)μ1、μ2;
(2)AB的距離.
分析:(1)木塊在AB段做勻加速運動,在B點右側(cè)做勻減速運動,根據(jù)加速度的定義式求出兩段過程中木塊的加速度,由牛頓第二定律求得動摩擦因數(shù);
(2)由表格數(shù)據(jù)可知,木塊在15s末已通過了B點,根據(jù)速度公式和位移求出B點的速度和AB距離.
解答:解:(1)由題AB段:a1=
△v
△t
=
20-10
10-5
=2m/s2…①
由牛頓第二定律有:F-μ1mg=ma1…②
又撤去F后加速度大小為:a2=2m/s2…③
由牛頓第二定律有:μ2mg=ma2 …④
聯(lián)立①②③④解得:μ1=0.5,μ2=0.2
(2)由表格數(shù)據(jù)可知:木塊在15s末已通過了B點,設(shè)木塊在B點速度為v,木塊由B點至15s的位置減速的時間為t,則有:v-a2t=22…⑤
v=a1(15-t)…⑥
AB的距離:d=
1
2
a1(15-t)2 …⑦
解①③⑤⑥⑦得:d=169m
答:
(1)木塊與水平面的動摩擦因數(shù)μ1是0.5、μ2是0.2;
(2)AB的距離為169m.
點評:本題首先要根據(jù)表格提供的數(shù)據(jù)求出加速度,由牛頓第二定律求解動摩擦因數(shù);其次抓住B的速度,求解從AB運動的時間,即可求得AB距離.
練習(xí)冊系列答案
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(2010?如皋市模擬)如圖所示,粗糙的絕緣水平面上,A、B兩點相距4L,O為AB的中點,且AC=CO=OD=DB,A、B兩處分別固定有電量為+Q的點電荷.在C點處有一個質(zhì)量為優(yōu)的小物塊(可視為質(zhì)點),帶電量為+q(q《Q),以初速度才.向右滑行,通過O點后恰好在D點處停下并保持靜止,求:
(1)C點處的電場強度;
(2)物塊在D點處的靜摩擦力;
(3)物塊從C點滑到D點,摩擦力做的功Wf;
(4)物塊與水平面間的動摩擦因數(shù).

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(1)若水平面光滑,它們與墻壁碰撞后在水平面上滑行的過程中,離開墻壁的最大距離為多少?
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(1)釋放小球前彈簧的彈性勢能;
(2)小球運動到最高點C時對導(dǎo)軌的壓力;
(3)小球離開最高點C后落回水平面時離B點的距離.

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