题目内容

6.如图所示,水平面与倾角为θ=37°的斜面在B处平滑连接(图中未画出),斜面足够长,一质量为m=1kg的小物块在水平面上从A处以初速度v0=20m/s水平向右运动,AB间距离d=30m.己知物块与水平面和斜面的动摩擦因数均为μ=0.5,重力加速变g=10m/s2,sin37°=06,cos37°=0.8.求:
(1)物块在斜面上运动离B点的最大距离;
(2)物块最终静止位置与A点距离.

分析 (1)当物块在斜面上速度减为零时,离B点的距离最大,整个过程中,根据动能定理列式即可求解;
(2)因为mgsin37°>μmgcos37°,则物块速度减为零后不能保持静止,沿斜面下滑,最后静止在水平面上,此过程中,根据动能定理列式求解即可.

解答 解:(1)当物块在斜面上速度减为零时,离B点的距离最大,设为L,整个过程中,根据动能定理得:
$0-\frac{1}{2}m{{v}_{0}}^{2}=-μmgd-μmgcos37°L-mgLsin37°$
解得:L=5m,
(2)因为mgsin37°>μmgcos37°,则物块速度减为零后不能保持静止,沿斜面下滑,最后静止在水平面上,此过程中,根据动能定理得:
mgLsin37°-μmgLcos37°-μmgs=0-0
解得:s=0.2m
则物块最终静止位置与A点距离x=d-s=30-0.2=29.8m
答:(1)物块在斜面上运动离B点的最大距离为5m;
(2)物块最终静止位置与A点距离为29.8m.

点评 本题主要考查了动能定理的直接应用,要求同学们能正确分析物块的受力情况,特别注意物块速度减为零后不能保持静止,而要沿斜面下滑,难度适中.

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