题目内容

(2013?奉贤区二模)一质量为m=2kg的滑块能在倾角为θ=300的足够长的斜面上以a=2.5m/s2匀加速下滑.如图所示,若用一水平推力F作用于滑块,使之由静止开始在t=2s内能沿斜面运动位移s=4m.求:(取g=10m/s2
(1)滑块和斜面之间的动摩擦因数μ;
(2)推力F的大小.
分析:(1)根据牛顿第二定律即可求解;
(2)使滑块沿斜面做匀加速直线运动,有加速度向上和向下两种可能,分别根据牛顿第二定律即可求解.
解答:解:(1)根据牛顿第二定律可得:mgsin30°-μmgcos30°=ma      
解得:μ=
3
6
    
(2)使滑块沿斜面做匀加速直线运动,有加速度向上和向下两种可能.
当加速度沿斜面向上时,F cos30°-mgsin30°-μ(F sin30°+mgcos30°)=ma
代入数据得:F=
76
3
5
N
当加速度沿斜面向下时,mgsin30°-F cos30°-μ(F sin30°+mgcos30°)=ma
代入数据得:F=
4
3
7
N
答:(1)滑块和斜面之间的动摩擦因数为
3
6

(2)推力F的大小为
76
3
5
N或=
4
3
7
N.
点评:决本题的关键进行受力分析,运用正交分解,结合牛顿第二定律进行求解,知道合力沿斜面方向,垂直于斜面方向上的合力等于零.
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