题目内容
频闪照相是研究物理过程的重要手段，如图所示是某同学研究一质量为m=0.5kg的小滑块从光滑水平面滑上粗糙斜面并向上滑动时的频闪照片．已知斜面足够长，倾角为α=37°，闪光频率为10Hz．经测量换算获得实景数据：sl=s2=40cm，s3=35cm，s4=25cm，s5=15cm．取g=l0m/s2，sin370=0.6，cos370=0.8，设滑块通过平面与斜面连接处时没有能量损失．求：
（1）滑块与斜面间的动摩擦因数μ，并说明滑块在斜面上运动到最高点后能否自行沿斜面下滑；
（2）滑块在斜面上运动过程中克服摩擦力所做的功．
解：（1）由题意可知，物块在水平面上做匀速直线运动，且设速度为v0 ，则
…………………… （2分）
在斜面上物块做匀减速直线运动，设加速度为a ，则
由公式有s4 - s3=aT 2 解得a =-10m/s2 ……………………（2分）
由牛顿第二定律有-mgsinα -μmgcosα=ma
联立以上方程解得μ =0.5 …………………… （2分）
因mgsinα >μmgcosα ，所以滑块在斜面上运动到最高点后能自
行沿斜面下滑………… （2分）
（2）设滑块在斜面上能上滑的最大距离为sm ，则对滑块在斜面上上滑过程应用动能定理有
解得Sm=0.8m …………………… （3分）
故滑块在斜面上上滑和下滑运动的全过程克服摩擦力所做的功为
W克f = 2(μmgcosα) Sm =3.2J …………………… （3分）
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