题目内容
【题目】频闪照相是研究物理过程的重要手段，如图所示是某同学研究一质量为m=0．5kg的小滑块从光滑水平面滑上粗糙斜面并向上滑动时的频闪照片．已知斜面足够长，倾角为α=37°闪光频率为10Hz．经测量换算获得实际数据：S1=S2=40cm，S3=35cm，S4=25cm，S5=15cm．取g=10m/s2．sin37°=0．6，cos37°=0．8，设滑块通过平面与斜面连接处时没有能量损失．求：
（1）滑块与斜面间的动摩擦因数μ，并说明滑块在斜面上运动到最高点后能否自行沿斜面下滑：
（2）从滑块滑上斜面开始计时，经多长时间到达斜面上的A点（图中A点未画出，己知A点到斜面最低点B的距离为0．6m）．（注意：结果可以用根号表示）
【答案】（1）μ=0．5，因μ＜tan37°，所以滑块在斜面上运动到最高点后能自行沿斜面下滑；
（2）0．2s或（0．2+
）s到达A点．
【解析】试题分析：（1）在斜面上物块做匀减速直线运动，设加速度为a，则由公式△S=a1T2
代入数据解得：a1=10m/s2
由牛顿第二定律有：mgsinα+μmgcosα=ma1
联立以上方程解得：μ=0．5
因μ＜tan37°，所以滑块在斜面上运动到最高点后能自行沿斜面下滑；
（2）由题意可知，物块在水平面上做匀速直线运动，且设速度为v0，则有：v0=
=4．0m/s
上滑时间为：t=
=0．4s
滑块在斜面上上滑到达A点时有：SAB=v0t1﹣
a1t2
解得：t1=0．2s
设滑块在斜面上能上滑的最大距离为sm，则对滑块在斜面上上滑过程应用动能定理有：
（﹣mgsinα﹣μmgcosα）sm=0﹣mv02
解得：sm=0．8m
下滑加速度为：a2=gsinα﹣μgcosα=2m/s2
从最高点下滑到达A点的时间设为t2，则有：sm﹣sAB=a2t22
下滑时间为：t2=s
所以，从滑块滑上斜面开始计时，到达斜面的时间为0．2s或者0．2s+s
