解题思路:(1)分析物体的运动过程,结合v-t测量数据,运用加速度定义式求出加速度大小;
(2)光滑斜面上,物体受重力和支持力,合力提供加速度,根据牛顿第二定律即可求解;
(3)对物体在水平面上受力分析,运用牛顿第二定律求出问题.
(1)根据题意知道问题先在斜面上做匀加速直线运动,然后在水平面上做匀减速直线运动到停止.
根据结合v-t测量数据结合加速度定义式得出:
物体在斜面上的加速度大小为a1=[△v/△t]=[2.0−1.0/0.4−0.2]m/s2=5m/s2
物体水平面加速度大小为a2=[△v/△t]=[1.1−0.7/1.4−1.2]m/s2=2m/s2
(2)光滑斜面上,物体受重力和支持力,合力提供加速度,则
mgsinα=ma
sinα=[a/g]=[1/2]
所以α=30°
(3)物体在水平面受重力、支持力、摩擦力.重力与支持力抵消,FN=mg,合力就是摩擦阻力.
根据牛顿第二定律得:F合=f=μFN=ma2 ,
代入数据得:μ=0.2
(4)设物体在斜面上到达B点时的时间为tB,则物体到达B时的速度为:
vB=a1tB①
由图表可知当t=1.2s时,速度v=1.1m/s,此时有:
v=vB-a2(t-tB)②
联立①②带入数据得:tB=0.5s,vB=2.5m/s
所以当t=0.6s时物体已经在水平面上减速了0.1s,速度为v=2.5-0.1×2=2.3m/s.
答:(1)物体在斜面和水平面上的加速度大小分别为5m/s2,2m/s2;
(2)斜面的倾角α为30°;
(3)物体与水平面之间的动摩擦因数μ为0.2;
(4)t=0.6s时瞬时速度大小v为2.3m/s.
点评:
本题考点: 牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系;滑动摩擦力.
考点点评: 本题考查了牛顿第二定律及匀变速直线运动基本公式的应用,要求同学们能正确对物体进行受力分析.根据物理规律结合实验数据解决问题是考试中常见的问题.