综合题14.0分
物理

如图甲所示,光滑水平面上放置斜面体ABC,AB与BC圆滑连接,AB表面粗糙且水平(长度足够长),倾斜部分BC表面光滑,与水平面的夹角。在斜面体右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器,规定力传感器受压时,其示数为正值;力传感器被拉时,其示数为负值。一个可视为质点的滑块从斜面体的C点由静止开始下滑,运动过程中,力传感器记录到力F和时间的关系如图乙所示。

(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2),求:

28.斜面体倾斜部分BC的长度

29.滑块的质量

第1小题正确答案及相关解析

正确答案

3m,

解析

滑块在BC上运动时对斜面的压力等于mgcosθ,方向斜向下。对斜面的压力有水平向右的分力,所以斜面对传感器有向右的压力。在AB上运动时对AB有向左的摩擦力,所以此时对传感器有向左的拉力。

根据图乙知在BC上运动时间为1s。

在斜面上由牛顿第二定律有:

=6m/s2

斜面BC长度

第2小题正确答案及相关解析

正确答案

2kg

解析

根据力的分解得:斜面体对传感器的压力为

=2Kg

考查方向

本题考查了牛顿第二定律、力的分解、匀变速运动公式知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与图像的理解应用、力的传感器等知识点交汇命题。

解题思路

两阶段的压力不同,有图乙可知在斜面上的运动时间,根据牛顿第二定律求出加速度,据位移公式求解。两次根据力的分解列方程可求出质量。

易错点

不理解F-t图像,不会根据重力作用效果和压力的作用效果进行力的分解导致错误。