题目
如图5-7-4所示,物体在离斜面底端4 m处由静止滑下,若斜面及平面的动摩擦因数均为0.5,斜面倾角为37°,斜面与平面间由一小段圆弧连接,求物体能在水平面上滑行多远? 图5-7-4
答案:解析:物体在斜面上受重力mg、支持力N1,摩擦力f1的作用,沿斜面加速下滑(μ=0.5<tanθ=0.75),到水平面后,在摩擦力f2作用下做减速运动,直至停止.方法一:对物体在斜面上和平面上时进行受力分析,如图所示.下滑阶段:f1=μN1=μmgcos37°由动能定理有:mgsin37°·s1-μmgcos37°·s1=mv12-0①在水平运动过程中f2=μN2=μmg由动能定理有:-μmg·s=0-mv12②联立①②式可得s=×4 m=1.6 m.方法二:物体受力分析同上.物体运动的全过程中,初、末状态速度均为零,对全过程应用动能定理mgsin37°·s1-μmgcos37°·s1-μmg·s=0.可解得:s=×4 m=1.6 m.答案:1.6 m