题目内容

【题目】如图所示,质量为m=2kg的小物块从倾角θ=37°的光滑斜面上的A点由静止
开始下滑,经过B点后进入粗糙水平面,已知AB长度为3m,斜面末端B处与粗糙水平面连接.(g取lOm/s2 , sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:

(1)小物块滑到B点时的速度大小.
(2)若小物块从A点开始运动到C点停下,一共经历时间t=2.5s,求BC的距离及小物块与水平面的动摩擦因数μ.

【答案】
(1)

解:从A到B过程中只有重力做功,根据动能定理可得:

可得物体到达B时的速度大小vB= =6m/s


(2)

解:根据牛顿第二定律可知,物体在AB间的加速度

所以物体在斜面AB上运动的时间

所以物体在BC上运动的时间t2=t﹣t1=2.5﹣1s=1.5s

所以物体在BC段的位移

物体运动的加速度

负号表示加速度的方向与速度方向相反,加速度的大小为4m/s2

根据牛顿第二定律可得:

代入数据可解得物体与水平面间的动摩擦因数


【解析】(1)物体从A到B只有重力做功,根据动能定理求得物体到达B时的速度大小;(2)由牛顿运动定律求得物体在斜面AB上运动的时间,从而求得在BC上运动的时间,根据速度时间关系求得匀减速运动的加速度,再由牛顿运动定律求得动摩擦因数和位移.
【考点精析】解答此题的关键在于理解动能定理的综合应用的相关知识,掌握应用动能定理只考虑初、末状态,没有守恒条件的限制,也不受力的性质和物理过程的变化的影响.所以,凡涉及力和位移,而不涉及力的作用时间的动力学问题,都可以用动能定理分析和解答,而且一般都比用牛顿运动定律和机械能守恒定律简捷.

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