Question

【题目】如图所示，物体在蒙有动物毛皮的斜面上运动．由于毛皮表面的特殊性，引起物体的运动有如下特点：①顺着毛的生长方向运动时毛皮产生的阻力可以忽略；②逆着毛的生长方向运动会受到来自毛皮的滑动摩擦力．

（1）试判断如图所示情况下，物体在上滑还是下滑时会受到摩擦力？

（2）一物体从斜面底端以初速v0=2m/s冲上足够长的斜面，斜面的倾斜角为θ=30°，过了t=1.2s物体回到出发点．若认为毛皮产生滑动摩擦力时，动摩擦因数μ为定值，g取10m/s2，则μ的值为多少？

Answer 1

【答案】（1）下滑时会受到摩擦力，

（2）动摩擦因数μ为0.433．

【解析】试题（1）根据题目介绍的毛皮的特点，可以发现下滑时是逆着毛的生长方向的，所以下滑时会受到摩擦力；

（2）根据毛皮的特点可知，上滑和下滑时物体的受力是不一样的，由牛顿第二定律，和运动学规律列方程，就可以求得动摩擦因数．

解：（1）由图可以发现，动物的毛是向上的，所以向上运动时可以忽略阻力，下滑时是逆着毛的生长方向的，此时会受到摩擦力．

（2）对物体受力分析得，

上滑时，

设上滑最大位移为S，有，

上滑时间：，

下滑时间：t下=t﹣t上=（1.2﹣0.4）s=0.8s，

下滑加速度：，

对物体受力分析可知，

下滑的加速度，a下==gsin30°﹣μgcos30°，

所以：μ===≈0.433．

答：（1）下滑时会受到摩擦力，

（2）动摩擦因数μ为0.433．