题目内容

如图甲所示,斜面AB和水平面BC与滑块间的动摩擦因数相同,AB斜面的倾角α=37°.一质进为1kg的滑块从AU斜面上由静止开始下滑,不计滑块经过连接处B的能量损失,从 滑块滑上水平面BC开始计时,其运动的图象如图乙所示.重力加速度g取10m/s2,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8.试求:
(1)滑块与水平面间的动摩擦因数.
(2)滑块开始下滑处到B点的距离.
分析:(1)从图象可知,物块在水平面做匀减速直线运动,根据图线求出匀减速直线运动的加速度大小,结合牛顿第二定律求出滑块与水平面间的动摩擦因数.
(2)根据牛顿第二定律求出物块在斜面上的加速度,结合末速度,运用速度位移公式求出滑块开始下滑处到B点的距离.
解答:解:(1)由题中乙图可知,滑块在水平面上的初速度v=5m/s,运动t=2s后停止,则滑块的加速度大小:a1=
v
t
=2.5m/s2

根据牛顿第二定律有:μmg=ma1
解得:μ=0.25.
(2)滑块在AB斜面上运动时有:mgsinθ-μmgcosθ=ma2
解得:a2=4m/s2
由运动学公式:v2=2a2x得:x=3.125m.
答:(1)滑块与水平面间的动摩擦因数为0.25.
(2)滑块开始下滑处到B点的距离为3.125m.
点评:解决本题的关键知道加速度是联系力学和运动学的桥梁,通过加速度可以根据力求运动,也可以根据运动求力.
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