题目内容

1.如图所示,斜面倾角为θ=37°,质量为m=1kg的滑块在距离挡板P为L=2m处以初速度v=2m/s沿斜面上滑,滑块与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5,若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失,求滑块往复运动经历的总路程S′.(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

分析 由于mgsin37°>μmgcos37°,即滑块所受的最大静摩擦力小于重力沿斜面向下的分力,滑块与挡板碰撞后向上运动的过程中,不能停在最高点,又向下滑动,滑块的机械能不断减小,最终滑块停在挡板P上.对全程,应用动能定理求解总路程S′.

解答 解:滑块在滑动过程中,要克服摩擦力做功,其机械能不断减少;据题有 mgsin37°>μmgcos37°,知滑块到达最高点后又向下滑动,最终滑块停在挡板P上.对全程,应用动能定理得:
    mgLsinθ-μmgS′cosθ=0-$\frac{1}{2}$mv2
解得 S′=3.5m
答:滑块往复运动经历的总路程S′为3.5m.

点评 本题首先要通过分析判断出滑块最终停在挡板P上;二要抓住滑动摩擦力做功与总路程有关,也可以应用能量守恒定律解题.

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