题目内容

如图所示,质量为0.5kg的物块以5m/s的初速度从斜面顶端下滑,斜面长5m,倾角为37°,物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5.求:
(1)物块在斜面上运动时的加速度大小.
(2)物块滑至斜面中点时的速度.
分析:(1)分析物体的受力情况,根据牛顿第二定律求解加速度.
(2)由速度位移关系公式求出物块滑至斜面中点时的速度.
解答:解:物块受三个力,如图,把重力分解在沿斜面和垂直于斜面的方向上.
则有G1=mgsinθ,G2=mgcosθ,
(1)由牛顿第二定律知N-G2=0,
                  且G1-f=ma
而f=μN
联解以上各式得 a=g(sinθ-μcosθ)=2m/s2
(2)在物块运动到斜面中点时,位移s=
1
2
L
=2.5m
由公式vt2-v02=2as知,此时物块速度
vt=
v02+2as
=
35
m/s≈5.91m/s
答:
(1)物块在斜面上运动时的加速度大小是2m/s2
(2)物块滑至斜面中点时的速度是5.91m/s.
点评:本题是应用牛顿第二定律和运动学结合解决动力学第一类问题,加速度是它们的桥梁,是必求的量.
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