题目
一质量 的滑块以一定的初速度从斜面底端冲上一倾角 足够长的固定斜面,小物块上滑过程的 图象如图所示(最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取 , , )。求:
(1)
滑块与斜面间的动摩擦因数;
(2)
滑块返回斜面底端时的速度大小(计算结果可保留根式)。
答案: 解:由图象可知,滑块的加速度 a1=v0t=50.5m/s2=10m/s2 滑块冲上斜面过程中,根据牛顿第二定律,有 mgsinθ+μmgcosθ=ma1 代入数据解得 μ=0.5
解:滑块速度减小到零时,重力的下滑分力大于最大静摩擦力,能再下滑,由匀变速直线运动的规律,滑块向上运动的位移 s=v022a1=1.25m 滑块下滑过程中根据牛顿第二定律,有 mgsinθ−μmgcosθ=ma2 得 a2=2m/s2 由匀变速直线运动的规律,滑块返回底端的速度 v=2a2s=5m/s