题目内容
【题目】如图,在水平地面上固定一倾角为37°足够长的的斜面,有一木块以初速度8m/s冲上斜面,木块与斜面的动摩擦因数为0.25,(最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)则:
(1)木块沿斜面上升的最大距离为多少?
(2)木块在斜面上运动的时间为多少?
(3)如果斜面是光滑的,求木块运动到离斜面底端4m处的速度?
【答案】(1);(2);(3)
【解析】:
(1)对木块分析受力如图
根据牛顿第二定律有
,
联立以上可得加速度为
物体沿斜面做匀减速运动,根据
可得木块沿斜面上升的最大距离为.
(2)木块上升到最高点所用的时间为t1
t1==1s
木块上升到最高点后,
故木块不能停留在斜面上,沿斜面下滑,
解得下滑加速度为
木块下滑的时间为t2,有
木块在斜面上运动的总时间为
(3)如果斜面是光滑的,木块上升到最高点后沿斜面返回,在斜面是的加速度不变,
加速度大小为
由速度位移公式得, -=2ax,
木块离斜面底端4m时的速度v=±=±4m/s
综上所述本题答案是: (1) (2) (3)
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