Question

如圖所示，物體從光滑斜面上的A點由靜止開始下滑，經(jīng)過B點后進入水平面（設(shè)經(jīng)過B點前后速度大小不變），最后停在C點．每隔0.2秒鐘通過速度傳感器測量物體的瞬時速度，下表給出了部分測量數(shù)據(jù)．（重力加速度g=10m/s²）求：

t（s）	0.0	0.2	0.4	…	1.2	1.4	…
v（m/s）	0.0	1.0	2.0	…	1.1	0.7	…

（1）斜面的傾角α；
（2）物體與水平面之間的動摩擦因數(shù)μ；
（3）AB與BC的長度之比．

Answer 1

分析：（1）由表格讀出物體在斜面上運動的速度與對應(yīng)的時間，由加速度定義式求出加速度，再根據(jù)牛頓第二定律求解斜面的傾角α；
（2）研究物體由t=0到t=1.2s過程，根據(jù)斜面上勻加速運動的末速度等于水平面勻減速運動的初速度求物體在水平面勻減速時的加速度大小，然后根據(jù)牛頓第二定律列方程求動摩擦因數(shù)；
（3）根據(jù)速度位移公式列方程求AB與BC的長度之比．

解答：解：（1）由前三列數(shù)據(jù)可知物體在斜面上勻加速下滑時的加速度為：
a₁=

△v

△t

=

2.0-1.0

0.4-0.2

=5m/s²
根據(jù)牛頓第二定律得：mgsinα=ma₁
代入數(shù)據(jù)解得：a=30°
（2）由后二列數(shù)據(jù)可知物體在水平面上勻減速滑行的加速度大小為：
a₂=

△v

△t

=

1.1-0.7

1.4-1.2

=2m/s²
根據(jù)牛頓第二定律得：μmg=ma₂
解得：μ=0.2
（3）設(shè)物體到達B點時速度為v_B，由于斜面上勻加速運動的末速度等于水平面勻減速運動的初速度，則由勻變速直線運動規(guī)律得：
v_B²=2a₁x_AB
v_B²=2a₂x_BC
聯(lián)立接的：

xAB

xBC

=

a2

a1

=

2

5

答：（1）斜面的傾角α為30°；（2）物體與水平面之間的動摩擦因數(shù)μ為0.2；（3）AB與BC的長度之比為2：5．

點評：本題由表格的形式反映物體的運動情況，運用運動學(xué)的基本公式求解加速度．要抓住物體在斜面上和水平面上運動之間速度關(guān)系，研究物體在斜面上運動的時間．