题目内容

(2013?许昌三模)有一个长L=4m、倾角为θ=370的斜面,底端有一垂直斜面的挡板.有一质量m=1kg的小物块从顶端A由静止沿斜面下滑,碰到挡板时的速度v=4m/s.若小物块从顶端A由静止沿斜面下滑到某点B(图中未标出)时,对其施加一平行于斜面向上的恒力F=10N,使小物块恰好不撞到挡板上.(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)物块A与斜面间的动摩擦因数μ;
(2)B点到挡板的距离.
分析:(1)根据匀变速直线运动的位移时间公式求出物块下滑的加速度,结合牛顿第二定律求出动摩擦因数的大小.
(2)对全过程运用动能定理,抓住动能变化量为零,求出B点距离挡板的距离x.
解答:解:(1)设小物块和斜面之间的动摩擦因数为?,
由牛顿第二定律得:mgsin37°-?mgcos37°=ma,
由匀变速运动的速度位移公式得:v2=2aL,解得:?=0.5;
(2)设小物块下滑到B点时的速度为v0,B点到斜面低端的距离为x,
A到B的过程,由速度位移公式得:v02=2a(L-x),
B到挡板的过程,由牛顿第二定律得:F-mgsin37°+?mgcos37°=ma′,
由速度位移公式得:v02=2a'x,解得:x=0.8m;
答:(1)物块A与斜面间的动摩擦因数为0.5;
(2)B点到挡板的距离唯爱0.8m.
点评:本题综合考查了动能定理、牛顿第二定律和运动学公式,难度中等,对于第二问,也可以通过牛顿第二定律和运动学公式进行求解.
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