题目内容
(7分)有一足够长的倾角θ=53°的斜面固定在水平地面上,一质量为0.5Kg的物体以v0=6.4m/s的初速度,从斜面底端向上滑行,该物体与斜面间的动摩擦因数0.8,如图所示。(sin53°=0.8,cos53°=0.6,g取10m/s2)求:
⑴ 物体上滑的最大距离
⑵ 物体从开始到再次返回斜面底端所需的时间
⑶ 物体从开始到再次返回斜面底端过程中产生的热量
⑴ 物体上滑的最大距离
⑵ 物体从开始到再次返回斜面底端所需的时间
⑶ 物体从开始到再次返回斜面底端过程中产生的热量
(1)1.6m(2)1.0s(3)7.68J
(1) (2分)根据牛顿第二定律:
mgsinθ+μmgcosθ=ma1
a1=" gsinθ+μgcosθ " (1分) 代入 a1=12.8m/s2
V2=2a1Xm ;6.42=2×12.8Xm Xm ="1.6(m) " (1分)
(2) (3分)由Vt=V0+a1t1 t1=V0/a1=6.4/12.8=0.5(s)
下滑过程中, mgsinθ- μmgcosθ=ma2
a2= gsinθ-μgcosθ=3.2(m/s2) (1分)
Xm= at22 t2= ="1.0" (s) (1分)
t=t1+t2="1.5" (s) (1分)
(3) (2分)整个过程中产生的热量:
Q=μmgcosθ×2Xm =0.8×0.5×10×0.6×2×1.6="7.68" (J)
mgsinθ+μmgcosθ=ma1
a1=" gsinθ+μgcosθ " (1分) 代入 a1=12.8m/s2
V2=2a1Xm ;6.42=2×12.8Xm Xm ="1.6(m) " (1分)
(2) (3分)由Vt=V0+a1t1 t1=V0/a1=6.4/12.8=0.5(s)
下滑过程中, mgsinθ- μmgcosθ=ma2
a2= gsinθ-μgcosθ=3.2(m/s2) (1分)
Xm= at22 t2= ="1.0" (s) (1分)
t=t1+t2="1.5" (s) (1分)
(3) (2分)整个过程中产生的热量:
Q=μmgcosθ×2Xm =0.8×0.5×10×0.6×2×1.6="7.68" (J)
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