题目内容

12.一物块以一定的初速度沿粗糙的斜面上滑,其上滑和下滑的速度大小随时间的变化关系如图所示,g=10m/s2.求:
(1)物块上滑和下滑的加速度大小a1、a2
(2)斜面的倾角θ

分析 (1)根据速度时间图线斜率表示加速度,求出匀减速直线运动和匀加速直线运动的加速度大小
(2)根据牛顿第二定律列出上滑阶段和下滑阶段加速度的表达式,联立两式解得斜面的倾角

解答 解:(1)根据速度时间图线斜率表示加速度
上滑加速度大小:a1=$\frac{4}{0.5}$=8m/s2
下滑加速度大小:a2=$\frac{2}{1}$=2m/s2
(2)上滑时由牛顿第二定律得:mgsinθ+μmgcosθ=ma1
下滑时由牛顿第二定律得:mgsinθ-μmgcosθ=ma2
联立解得:sinθ=$\frac{1}{2}$即θ=300   
答:(1)物块上滑和下滑的加速度大小a1、a2为8m/s2,2m/s2.(2)斜面的倾角θ为30°

点评 本题是通过动力学中的图象问题,关键能从图象中获取信息,比如图线的斜率表示加速度,结合牛顿运动定律解得即可.

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