Question

如图甲所示，一辆货车车厢内紧靠前挡板处有一物体A，其质量，与车厢间的动摩擦因数=0.83。物体A与货车一起以速度v=10m／s，在倾角=37°的足够长斜坡上匀速向上行驶。从某时刻货车开始加速运动，v-t图像如图乙所示，物体A与车厢后挡板接触前，已与货车速度相同，此时货车已经做匀速直线运动（空气阻力不计，g取10m／s2，取sin 37°=0.6，cos 37°=0.8）。在这个相对滑动过程中，求：

???

（1）物体A的加速度；

（2）物体A的相对滑动时间；

（3）摩擦力对物体A所做的功。

 

Answer 1

【答案】

（1）0.64m/s2　　　　（2）12.5s　　　　（3）

【解析】

试题分析：（1）设物体A与车厢发生相对滑动时的加速度为a，对A受力分析，由牛顿第二定律：

??

解得?? =0.64m/s2

（2）由v-t图象知货车的加速度为，所以货车匀速运动后，物体A继续向前加速一段时间才与车厢保持相对静止。对物体研究：由题设及v-t图象可知，物体匀加速运动的末速度为，设物体A与车厢从发生相对滑动到相对静止的时间为t， 则由运动学公式得：

??

解得t=12.5s??

（3）根据匀变速运动规律得：物体A的位移??

摩擦力对物体做的功

联立以上两式代入数据解得：摩擦力对物体A所做的功????

考点：本题考查物体受力分析和运动分析、牛顿第二定律、匀变速直线运动的图像、匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系，意在考查考生对物理过程的分析能力．