题目
如图所示,斜面体ABC放在粗糙的水平地面上,滑块在斜面地端以初速度 ,沿斜面上滑。斜面倾角 ,滑块与斜面的动摩擦因数 。整个过程斜面体保持静止不动,已知小滑块的质量m=1kg,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10 m/s2。试求:
(1)
若 , ,求滑块从C点开始在2s内的位移。
(2)
若 , ,求滑块回到出发点时的速度大小。
答案: 解:若 μ=0.8 ,滑块上滑过程中,由牛顿第二定律有: mgsin θ+μmgcos θ=ma0 , 解得滑块上滑过程的加速度大小 a0=12.4m/s2, 上滑时间 t0=v0a0=1s , 上滑位移为 x=12a0t02=6.2m
解:若 μ=0.45 ,滑块沿斜面上滑过程,由牛顿第二定律: mgsin θ+μmgcos θ=ma1 , 解得 a1=9.6m/s2 设滑块上滑位移大小为L,则由 v02=2a1L ,解得 L=4.8m 滑块沿斜面下滑过程,由牛顿第二定律: mgsin θ-μmgcos θ=ma2 , 解得 a2=2.4m/s2 根据 v2=2a2L , 解得滑块回到出发点处的速度大小为 v=4.8m/s