质量为40kg的雪橇在倾角θ=37°的斜面上向下滑动(如图甲所示),所受的空气阻力与速度成正比.今测得雪橇运动的v-t图像如图乙所示,且AB是曲线的切线,B点坐标为(4,15),CD是曲线的渐近线.
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/12/18 16:51:06
质量为40kg的雪橇在倾角θ=37°的斜面上向下滑动(如图甲所示),所受的空气阻力与速度成正比.今测得雪橇运动的v-t图像如图乙所示,且AB是曲线的切线,B点坐标为(4,15),CD是曲线的渐近线.
质量为40kg的雪橇在倾角θ=37°的斜面上向下滑动(如图甲所示),所受的空气阻力与速度成正比.今测得雪橇运动的v-t图像如图乙所示,且AB是曲线的切线,B点坐标为(4,15),CD是曲线的渐近线.试求空气的阻力系数k和雪橇与斜坡间的动摩擦因数μ.
这是图.
补充:
不用着急,半小时内选出最佳答案,求精确不求快,会选出最能让我理解的.
质量为40kg的雪橇在倾角θ=37°的斜面上向下滑动(如图甲所示),所受的空气阻力与速度成正比.今测得雪橇运动的v-t图像如图乙所示,且AB是曲线的切线,B点坐标为(4,15),CD是曲线的渐近线.
首先,v-t 图切线斜率表示该点瞬时加速度大小.
t=0时,f=kv=0
mgsinθ-μmgcosθ-kv=ma ①
a=2.5m/s²(图中AB斜率) v=5m/s
最后速度趋于10m/s,此时受力平衡
mgsinθ-μmgcosθ=kv v=10m/s ②
由①②,解得
μ=0.125
k=20 kg/s
希望能帮到你~
由牛顿运动定律得:mgsinθ-μN-kv=ma
由平衡条件得:N=mgcosθ
由图象得:A点,vA=5m/s,加速度aA=2.5m/s2;
最终雪橇匀速运动时最大速度vm=10m/s,a=0
代入数据解得:μ=0.125 k=20N·s/m
由牛顿运动定律得:mgsinθ-μN-kv=ma
由平衡条件得:N=mgcosθ
由图象得:A点,vA=5m/s,加速度aA=2.5m/s2;
最终雪橇匀速运动时最大速度vm=10m/s,a=0
代入数据解得:μ=0.125 k=20N·s/m
解决本题的关键是,先对雪橇进行受力分析,画出正确的受力图,然后由正交分解法列出牛顿第二定律的...
全部展开
由牛顿运动定律得:mgsinθ-μN-kv=ma
由平衡条件得:N=mgcosθ
由图象得:A点,vA=5m/s,加速度aA=2.5m/s2;
最终雪橇匀速运动时最大速度vm=10m/s,a=0
代入数据解得:μ=0.125 k=20N·s/m
解决本题的关键是,先对雪橇进行受力分析,画出正确的受力图,然后由正交分解法列出牛顿第二定律的方程。从物理图像上分别读取初、末两个状态的速度和加速度值,代入方程组联立求解。
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由分析知:雪橇先沿斜面加速下滑,速度越大,空气阻力越大,向下加速下滑的加速度减小,最终加速度减小到零,速度达到最大。
沿斜面向下方向:
由牛顿运动定律得:mgsinθ-μN-kv=ma (1)
垂直斜面方向:
由平衡条件...
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由分析知:雪橇先沿斜面加速下滑,速度越大,空气阻力越大,向下加速下滑的加速度减小,最终加速度减小到零,速度达到最大。
沿斜面向下方向:
由牛顿运动定律得:mgsinθ-μN-kv=ma (1)
垂直斜面方向:
由平衡条件知:N=mgcosθ(2)
由图像:AB斜率即加速度:vA=5m/s,aA=2.5m/s2;
最终雪橇匀速运动时最大速度vm=10m/s(CD切线斜率为零时),a=0(最终平衡时),
代入(1)(2)得:μ=0.125 k=20N·s/m
(ps:解决此类问题时,先画受力图,根据受力,分析物体的运动情况,最后依据物体的运动由牛顿运动定律列方程求解.)
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研究运动员:下滑过程,
t=0时刻,由v—t图像,A点的斜率可知,初始时刻的加速度
a1=(15-5)/4=2.5 m/s^2,
由牛顿第二定律知,沿斜面方向,mgsinθ-μmgcosθ-kv1=ma1,v1=5 m/s
运动员:最终匀速运动时,v...
全部展开
研究运动员:下滑过程,
t=0时刻,由v—t图像,A点的斜率可知,初始时刻的加速度
a1=(15-5)/4=2.5 m/s^2,
由牛顿第二定律知,沿斜面方向,mgsinθ-μmgcosθ-kv1=ma1,v1=5 m/s
运动员:最终匀速运动时,v2=10 m/s,此时,由平衡条件知:
mgsinθ-μmgcosθ-kv2=0
联立解得:μ=0.125 k=20 N/m
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