[题目]如图所示为一滑梯的实物图.滑梯的斜面段长度L=5.0m.倾角θ=37 .水平段与斜面段平滑连接.某小朋友从滑梯顶端由静止开始滑下.经斜面底端后水平滑行一段距离.停在滑道上.已知小朋友质量为20kg.小朋友与滑梯轨道间的动摩擦因数μ=0.3.不计空气阻力.已知sin37=0.60.cos37=0.80.(g取10m/s2).求小朋友:(1)沿� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示为一滑梯的实物图，滑梯的斜面段长度L=5.0m，倾角θ=37 ，水平段与斜面段平滑连接。某小朋友从滑梯顶端由静止开始滑下，经斜面底端后水平滑行一段距离，停在滑道上。已知小朋友质量为20kg，小朋友与滑梯轨道间的动摩擦因数μ=0.3，不计空气阻力。已知sin37=0.60，cos37=0.80。（g取10m/s2）。求小朋友：

（1）沿滑梯下滑时所受摩擦力的大小；

（2）滑到斜面底端时的速度大小；

（3）在水平段滑行至停止过程中摩擦力做的功。

【答案】（1）48N（2）6m/s（3）-360J

【解析】（1）小孩在斜面上滑行时所受的摩擦力大小为

Ff =μmgcosθ=48N

（2）小孩在斜面上滑行时，由牛顿第二定律得

mgsinθ-μmgcosθ=ma1

解得a1=gsinθ-μgcosθ=3.6m/s2

由运动学公式v2=2aL 解得小孩滑至B点时的速度大小为

v==6m/s

（3）小孩在水平段滑行时，由动能定理得

Wf =0mv2= -360J

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电源（电动势约为3 V，内阻可忽略）；电压表V1（量程为3 V，内阻很大）；

电压表V2（量程为3 V，内阻很大）；定值电阻R1（阻值4 kΩ）；

定值电阻R2（阻值2 kΩ）；电阻箱R（最大阻值9 999 Ω）；

单刀双掷开关S；导线若干；游标卡尺；刻度尺。

实验步骤如下：

A．用游标卡尺测量玻璃管的内径d；

B．向玻璃管内注满自来水，并用刻度尺测量水柱长度L；

C．把S拨到1位置，记录电压表V1示数；

D．把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V2示数与电压表V1示数相同，记录电阻箱的阻值R；

E．改变玻璃管内水柱长度，重复实验步骤C、D，记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R；

F．断开S，整理好器材。

（1）测玻璃管内径d时游标卡尺示数如图乙，则d=_______ mm；

（2）玻璃管内水柱的电阻值Rx的表达式为：Rx=_______ （用R1、R2、R表示）。

（3）利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据，绘制出如图丙所示的关系图象。则自来水的电阻率ρ=_______Ω·m（保留两位有效数字）。

（4）本实验中若电压表V1内阻不是很大，则自来水电阻率测量结果将_____（填“偏大”“不变”或“偏小”）。

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