题文
带帆的滑块质量为2kg,运动时帆所受的空气阻力与滑块的速度成正比,即f=Kv,滑块与斜面间的动摩擦因数为0.25.现让滑块沿倾角为37° 的斜面由静止下滑,最大速度为1m/s.若使斜面倾角变为53°,由静止释放滑块,当下滑速度为1m/s时位移为0.3m,则此时滑块的加速度为______ m/s2,克服空气阻力做的功为______J.取重力加速度g=10m/s2.
题型:未知 难度:其他题型
答案
当倾角为37°时,对物体进行受力分析可知:
垂直于斜面的方向有:
mgcos37°=FN1
沿着斜面的方向
mgsin37°=Kv+Ff1
沿着斜面向上的滑动摩擦力为:
Ff1=μFN1
由以上3个方程 代入数值可以解得:
K=8;
当倾角为53°时,对物体进行受力分析可知:
垂直于斜面的方向有
mgcos53°=FN2--------------------①
沿着斜面的方向,由牛顿第二定律得:
mgsin53°-Kv-Ff2=ma---------------②
沿着斜面向上的滑动摩擦力为:
Ff2=μ FN2------------------------③
由以上①②③联立方程 代入数值可以解得:
a=2.5 m/s2
由动能定理可得,从开始运动到速度达到1m/s时有:
mgxsin53°-W-Wf=12mv2-0,
所以克服空气阻力做的功为:
W=mgxsin53°-Wf-12mv2
=20×0.3×0.8-3×0.3-0.5×2×1
=2.9J;
故答案为:2.5;2.9.
解析
12
考点
据考高分专家说,试题“带帆的滑块质量为2kg,运动时帆所受的空.....”主要考查你对 [滑动摩擦力、动摩擦因数 ]考点的理解。
滑动摩擦力、动摩擦因数
滑动摩擦力的概念:
当一个物体在另一个物体的表面上相对运动时,受到的阻碍相对运动的力,叫滑动摩擦力。
滑动摩擦力产生条件:
①接触面粗糙;
②相互接触的物体间有弹力;
③接触面间有相对运动。
说明:三个条件缺一不可,特别要注意“相对”的理解。
滑动摩擦力的方向:
总跟接触面相切,并与相对运动方向相反。 “与相对运动方向相反”不能等同于“与运动方向相反”。滑动摩擦力方向可能与运动方向相同,可能与运动方向相反,可能与运动方向成一夹角。
滑动摩擦力的大小:
滑动摩擦力跟压力成正比,也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比。公式:F=μFN (F表示滑动摩擦力大小,FN表示正压力的大小,μ叫动摩擦因数)。
①FN表示两物体表面间的压力,性质上属于弹力,不是重力,更多的情况需结合运动情况与平衡条件加以确定;
②μ与接触面的材料、接触面的情况有关,无单位,而且永远小于1;
③滑动摩擦力大小,与相对运动的速度大小无关。
滑动摩擦力的作用效果:
总是阻碍物体间的相对运动,但并不总是阻碍物体的运动,可能是动力,也可能是阻力。
摩擦力大小的计算方法:




