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一个倾角为θ=37°的斜面固定在水平面上 一个质量为m=1.0kg的小物块(可视为质点)以

时间:2020-11-04 03:02:11

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一个倾角为θ=37°的斜面固定在水平面上 一个质量为m=1.0kg的小物块(可视为质点)以

问题补充:

一个倾角为θ=37°的斜面固定在水平面上,一个质量为m=1.0kg的小物块(可视为质点)以v0=4.0m/s的初速度由底端沿斜面上滑,小物块与斜面的动摩擦因数μ=0.25.若斜面足够长,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2,求:

(1)小物块沿斜面上滑时的加速度大小;

(2)小物块上滑的最大距离;

(3)小物块返回斜面底端时的速度大小.

答案:

解:(1)小物块在斜面上的受力情况如右图所示,重力的分力

根据牛顿第二定律有

FN=F2①

F1+Ff=ma②

又因为????Ff=μFN③

由①②③式得a=gsinθ+μgcosθ=10×0.6m/s2+0.25×10×0.8m/s2=8.0m/s2④

(2)小物块沿斜面上滑做匀减速运动,到达最高点时速度为零,则有

得 ==1.0m⑥

(3)小物块在斜面上的受力情况如右图所示,根据牛顿第二定律有

FN=F2⑦

F1-Ff=ma⑧

由③⑦⑧式得a=gsinθ-μgcosθ=10×0.6m/s2-0.25×10×0.8m/s2=4.0m/s2⑨

因为?????????⑩

所以?????????==(或2.8m/s)?????

答:(1)小物块沿斜面上滑时的加速度大小为8m/s2.

(2)小物块上滑的最大距离为1.0m.

(3)小物块返回斜面底端时的速度大小2m/s.

解析分析:(1)根据牛顿第二定律求出小物块上滑的加速度大小.

(2)通过匀变速直线运动的速度位移公式求出小物块上滑的最大距离.

(3)根据牛顿第二定律求出下滑的加速度,通过速度位移公式求出下滑到斜面底端的速度大小.

点评:本题考查牛顿第二定律和运动学公式的综合运用,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁.

一个倾角为θ=37°的斜面固定在水平面上 一个质量为m=1.0kg的小物块(可视为质点)以v0=4.0m/s的初速度由底端沿斜面上滑 小物块与斜面的动摩擦因数μ=0.

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