题目内容
（10分）一质量m＝0.5 kg的滑块以一定的初速度冲上一倾角θ=37°足够长的斜面，某同学利用传感器测出了滑块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度，并用计算机做出了小物块上滑过程的v-t图象，如图所示。（最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10 m/s2）求：
（1）滑块与斜面间的动摩擦因数。
（2）判断滑块最后能否返回斜面底端？若能返回，求出返回斜面底端时的速度大小；若不能返回，求出滑块停在什么位置。
【答案】
（1）μ=0.5（2）v=
=
m/s
【解析】（1）
由图象可知，滑块的加速度a=
=
m/s2=10 m/s2 （1分）
滑块冲上斜面过程中根据牛顿第二定律，有mgsinθ+μmgcosθ=ma （2分）
代入数据解得μ=0.5 （1分）
（2） 滑块速度减小到零时，重力的下滑分力大于最大静摩擦力，能再下滑（1分）
由匀变速直线运动的规律，滑块向上运动的位移s=
=5 m （1分）
滑块下滑过程中根据牛顿第二定律，有mgsinθ-μmgcosθ=ma2，a2=2 m/s2 （2分）
由匀变速直线运动的规律，滑块返回底端的速度v==m/s
（2分）
本题考查速度速度时间图像和牛顿第二定律的应用，由图像的斜率可求得加速度大小，再由牛顿第二定律列式可求得动摩擦因数大小，由匀变速直线运动公式可求得上升的最大距离，下滑过程中由重力沿斜面向下的分力和滑动摩擦力提供加速度，再由位移与速度的关系求得末速度大小
练习册系列答案
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（3）若撤去地面上的挡板N，解除弹簧的锁定，小物块被弹出，第一次经过O′点时的速度大小。
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