题目内容

【题目】斜面ABCAB段粗糙,BC段长为1.6m且光滑,如图(a)所示,质量为1kg的小物块以初速度vA=12m/s沿斜面向上滑行,到达C处速度恰好为零,小物块沿斜面上滑的v-t图像如图(b)所示,已知AB段的加速度是BC段加速度的两倍。(vBt0未知)求:

1)小物块沿斜面向上滑行通过B点处的速度vB

2)斜面AB段的长度;

3)小物块沿斜面向下滑行通过BA段的时间。

【答案】14m/s 26.4m 31.6s

【解析】试题分析:根据运动学公式以及在AB段和BC段加速度的关系,求出通过B处的速度;分别对AB段和BC段,根据位移速度公式列式,联立方程求解即可;根据牛顿第二定律求出在AB段的摩擦力,从而判断在AB段下滑时的运动情况,再由运动学公式求出沿斜面下滑过程中通过BA段的时间。

(1)由v-t图像可知,小物块沿斜面向上滑行的初速度vA=12m/s

aAB=2aBC,由此可得:

代入数据可以得到:vB=4m/s

2)在上滑过程:对AB段根据速度位移公式有:

在上滑过程中:对BC段根据速度位移公式有有

由上两式并带入数据解得:

3根据题意可知上滑时

由牛顿运动定律可知: ,即可得

所以下滑通过AB段时小物块做匀速运动,其速度为vB=4m/s

运动的时间为:

代入数据可以得到:

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