Question

如图所示，“  ”型木块放在光滑水平地面上，木块水平表面AB粗糙，光滑表面BC且与水平面夹角为θ=37°．木块右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器，当力传感器受压时，其示数为正值；当力传感器被拉时，其示数为负值．一个可视为质点的滑块从C点由静止开始下滑，运动过程中，传感器记录到的力和时间的关系如图所示．已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2．求：

(1)斜面BC的长度；
(2)滑块的质量；
(3)运动过程中滑块克服摩擦力做的功．

Answer 1

(1)3m (2) 2.5kg (3)40J

试题分析：

(1)分析滑块受力，由牛顿第二定律得：
得：
通过图像可知滑块在斜面上运动时间为：
由运动学公式得：
(2)滑块对斜面的压力为：
木板对传感器的压力为：
由图像可知：     
解得：m=2.5kg(说明：如果从系统考虑，答案正确得满分)
(3)滑块滑到B点的速度为：
由图像可知：，     
      

点评：这类问题要分阶段研究，弄清每个阶段的受力情况及运动情况，根据各自的物理规律求解。