题目内容
如图所示,物块A(可视为质点)从O点水平抛出,抛出后经0.6s抵达斜面上端P处时速度方向与斜面平行.此后物块紧贴斜面向下运动,又经过2s物块到达斜面底端时的速度为14m/s.已知固定斜面的倾角θ=37°(且sin37°=0.6,cos37°=0.8),g取10m/s2.试求:
(1)抛出点O与P点的竖直距离h;
(2)物块A从O点水平抛出的初速度v0;
(3)物块与斜面之间的动摩擦因数μ.
解:(1)物块A从O点水平抛出做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,则
(2)0.6s时物A竖直方向的分速度vy=gt=6m/s
因为,=tan37°
所以,v0=8m/s
(3)物块在P点的速度为v==10m/s 又a==2m/s2
根据牛顿第二定律得mgsinθ-f=ma
f=μN
代入得a=gsinθ-μgcosθ
联立上式可得:μ=0.5
答:(1)抛出点O与P点的竖直距离h=1.8m;
(2)物块A从O点水平抛出的初速度v0=8m/s;
(3)物块与斜面之间的动摩擦因数μ=0.5.
分析:(1)物块A从O点水平抛出做平抛运动,由时间求出高度;
(2)根据平抛平抛时间0.6s,求出物A竖直方向的分速度,根据速度的分解求出物块A从O点水平抛出的初速度v0;
(3)由速度合成求出物块在P点的速度,结合经过2s物块到达斜面底端时的速度为14m/s,求出加速度,根据牛顿第二定律求出动摩擦因数μ.
点评:本题是平抛运动和匀加速运动的综合,关键抓住两个过程的联系:平抛的末速度等于匀加速运动的初速度.
(2)0.6s时物A竖直方向的分速度vy=gt=6m/s
因为,=tan37°
所以,v0=8m/s
(3)物块在P点的速度为v==10m/s 又a==2m/s2
根据牛顿第二定律得mgsinθ-f=ma
f=μN
代入得a=gsinθ-μgcosθ
联立上式可得:μ=0.5
答:(1)抛出点O与P点的竖直距离h=1.8m;
(2)物块A从O点水平抛出的初速度v0=8m/s;
(3)物块与斜面之间的动摩擦因数μ=0.5.
分析:(1)物块A从O点水平抛出做平抛运动,由时间求出高度;
(2)根据平抛平抛时间0.6s,求出物A竖直方向的分速度,根据速度的分解求出物块A从O点水平抛出的初速度v0;
(3)由速度合成求出物块在P点的速度,结合经过2s物块到达斜面底端时的速度为14m/s,求出加速度,根据牛顿第二定律求出动摩擦因数μ.
点评:本题是平抛运动和匀加速运动的综合,关键抓住两个过程的联系:平抛的末速度等于匀加速运动的初速度.
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