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高中三年级物理

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首页 高中三年级物理知识 加速度 v-t图像 滑动摩擦力、动摩擦因数 试题正文
  • 计算题
    用同种材料制成倾角30°的斜面和长水平面，斜面长2.4m且固定，一小物块从斜面顶端以沿斜面向下的初速度v0开始自由下滑，当v0=2m/s时，经过0.8s后小物块停在斜面上某处。多次改变v0的大小，记录下小物块从开始运动到最终停下的时间t，作出t-v0图象，如图所示，求：
    （1）小物块在斜面上下滑的加速度为大小？
    （2）小物块与该种材料间的动摩擦因数为多少？
    （3）若小物块初速度为4m/s，则小物块到达斜面底端速度多大，小物块从开始运动到最终停下的时间为多少。

    本题信息：2011年江苏模拟题物理计算题难度极难 来源:马凤霞
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本试题 “用同种材料制成倾角30°的斜面和长水平面，斜面长2.4m且固定，一小物块从斜面顶端以沿斜面向下的初速度v0开始自由下滑，当v0=2m/s时，经过0.8s后小物块停在斜...” 主要考查您对

加速度

v-t图像

滑动摩擦力、动摩擦因数

等考点的理解。关于这些考点您可以点击下面的选项卡查看详细档案。
  • 加速度
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  • 滑动摩擦力、动摩擦因数

定义：
在匀变速直线运动中，速度的变化量Δv跟发生这个变化所用时间Δt的比值，叫做匀变速直线运动的加速度，用a表示。加速度即速度的变化率。


物理意义：
加速度是表示速度变化的快慢与改变方向的物理量。


公式：
，加速度的国际制单位是米每二次方秒，符号m/s2。

方向：
与速度变化Δv的方向一致，但不一定与v的方向一致，从加速度的产生上来说，加速度的方向与合外力的方向相同。


方法与知识感悟：

加速度、速度与速度变化率的区别和理解：
①加速度是描述速度变化快慢的物理量，不是描述速度大小的物理量，所以与速度的大小没有必然联系
②加速度实质是由物体的受力和物体的质量决定的．从运动学的角度来看，加速度由速度的变化与变化所用时间的比值来量度，说明加速度不是仅仅由速度的变化决定的；
③加速度的方向与速度的方向没有必然联系，但与速度变化的方向一致，其实质是与物体所受到的合外力方向一致.
④加速度即速度的变化率．速度的变化量大，速度的变化率不一定大，速度达最大时，速度的变化率可为零。

例：
在变速直线运动中，下面关于速度和加速度关系的说法，正确的是(      )
A．加速度与速度无必然联系
B．速度减小时，加速度也一定减小
C．速度为零时，加速度也一定为零
D．速度增大时，加速度也一定增大

答案：A


v—t图像：

物体的运动速度与时间的关系可以用图像来描述。以速度V为纵轴、时间T为横轴建立坐标系，再根据相关数据进项描点，用平滑的曲线将连依次连接起来，就建立了速度时间图象，也就是VT图像。


v—t图像的含义：

1、v-t图象描述速度随时间的变化规律；
2、在速度图像中，可以读出物体在任何时刻的速度；
3、在速度图像中，物体在一段时间内的位移大小等于物体的速度图像与这段时间轴所围面积的值；
4、在速度图像中，物体在任意时刻的加速度就是速度图像上所对应的点的切线的斜率；
5、图线与横轴交叉，表示物体运动的速度反向；
6、图线是直线表示物体做匀变速直线运动或匀速直线运动;图线是曲线表示物体做变加速运动。

知识点拨：

图一
图一是匀速直线运动的v—t的图像，其函数关系式为：v=v，匀速直线运动的物体的速度v是个恒量与路程S和时间t没关系。一段时间（t）内，走过的路程(S)，满足关系式：S=vt，在图像中为一矩形包围的面积。

图二
图二是初速度不为0的匀加速直线运动的v—t图像，其函数关系式为：，匀加速直线运动的物体运动的加速度a（直线的斜率）是个恒量，初速度也是恒量，与路程S和时间t没关系。一段时间（t）内，走过的路程(S)，满足关系式：，在图像中为“矩形+三角形”所包围的面积。


v-t图像的基本类型：


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。

静摩擦力和滑动摩擦力：




摩擦力大小的计算方法:


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