Question

【題目】在風洞實驗室中進行如圖所示的實驗。在傾角為37°的固定粗糙斜面 上,有一個質量為1kg的物塊,在風洞施加的水平恒力F作用下,從A點由靜止開始運動,經過1．2s到達B點時立即關閉風洞,撤去恒力F,物塊到達C點時速度變為零。通過速度傳感器測得這一過程中物塊每隔0．2s的瞬時速度,下表給出了部分數據:

已知sin37=0． 6,cos37=0．8,g取10m/s2。求:

（1）A、C兩點間的距離

（2）物塊與斜面間的動摩擦因數

（3）水平恒力F的大小

Answer 1

【答案】（1）5．4m（2）0．5（3）30 N

【解析】試題分析：（1）物塊勻加速運動過程：a1==5m/s2

關閉風洞后物塊勻減速運動：a2== 10m/s2

勻加速過程的位移：x1=at12=3．6m

勻減速過程的位移：x2=at22=1．8m。

故A、C兩點間的距離為 x=x1+x2=5．4m

（2）由牛頓第二定律得，

勻減速過程，mgsin37°+μmgcos37= ma2

μ=0．5

（3）勻加速過程，F cos37°- mgsin37°-μ（mgcos37°+ F sin37°）= ma1

F="30" N