题目内容
如图所示,将一小物体从斜面顶端A点静止起释放,物体沿斜面下滑,经斜面底端C点滑上水平面,最后通过水平面上B点,斜面高度为h,A、B两点的水平距离为s,不计物体滑过C点时的能量损失.若已知斜面、平面与小物体间的动摩擦因数都为μ,斜面倾角θ未知,则物体滑到B点时的速度大小为________;若已知倾角为θ,而动摩擦因数μ未知,且物体滑到B点时恰好停止,则物体滑过斜面AC与滑过平面CB所用的时间之比为________.
分析:物体从A滑至B的过程中,只有重力和摩擦力做功,根据几何关系求出各力做功,根据动能定理求解即可,因为物体从A至C做初速度为0的匀加速直线运动,从C至B做匀减速直线运动,根据匀变速直线运动关系可知两段过程中的平均速度相同,则运动时间之比等于位移之比.
解答:(1)从A至B的过程中只有重力和摩擦力做功,两力做的总功等于物体动能的变化.
由题意知重力做功WG=mgh,在斜面上摩擦力大小为f1=μmgcosθ,在水平面上摩擦力大小为f2=μmg,物体在斜面上下滑的距离
代入数据可得:
(2)物体从A至B做初速度为0的匀加速直线运动,则在AB段的平均速度
从A至C位移大小为
故答案为:
点评:从动能定理角度求解物体在B点的速度,根据匀变速直线运动的平均速度和时间位移的关系求解时间之比.
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