题目内容
【题目】如图1所示,足够长的固定斜面倾角为
,一小物块从斜面底端开始以初速度
沿斜面向上运动,若
,则经过
后小物块达到最高点,多次改变
的大小,记录下小物块从开始运动到最高点的时间
,作出
图像,如图2所示,(g取
),则:
![]()
(1)若斜面光滑,求斜面倾角
;
(2)更换另一倾角
的斜面,当小物块以
沿斜面向上运动时,扔经过
到达最高点,求它回到原来位置的速度大小;
(3)更换斜面,改变斜面倾角
,得到的
图像斜率为k,则当小物块以初速度
沿斜面向上运动时,求小物块在斜面上运动的总时间为多少?
【答案】(1)![]()
(2)![]()
(3)![]()
【解析】试题分析:(1)由图可知: ![]()
根据牛顿第二定律: ![]()
可得:
,则
。
(2)根据牛顿第二定律: ![]()
![]()
上升过程中: ![]()
下降过程中: ![]()
![]()
由此可得:
。
(3)由题意可知:
,可知: ![]()
由于物体在斜面上上升过程中:
,可得: ![]()
讨论:(a)当
,即
,物块上滑到最高点后不会下滑,则
。
(b)当
,即
,物块到最高点后会下滑,则![]()
上升的位移为![]()
下滑时: ![]()
与
联立得: ![]()
则: ![]()
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