题目内容
【题目】如图所示,在倾角为
的足够长的固定斜面底端,一小物块以某一初速度沿斜面上滑,一段时间后返回到出发点,若物块上滑所用时间
和下滑所用时间
的大小关系满足
,(取
,
,
,试求:
(1)上滑加速度
与下滑加速度
的大小之比;
(2)物块和斜面之间的动摩擦因数;
(3)若斜面倾角变为
,并改变斜面粗糙程度,小物块上滑的同时用水平向右的推力
作用在物块上,发现物块匀减速上滑过程中加速度与推力大小无关,求此时加速度大小(结果保留3位有效数字)。
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【答案】(1)5,(2)0.5,(3) 11.5m/s2。
【解析】
(1)物块向上做匀减速直线运动,向下做初速度为零的匀加速直线运动,由题意知,它们的位移大小相等,由匀变速直线运动的位移公式得:
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解得:
;
(2)由牛顿第二定律得,物块上滑时:
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物块下滑时:
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解得:
;
(3)物体上滑时受力分析如图所示:
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由牛顿第二定律得:
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由平衡条件得:
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整理得:
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因为
与
无关,所以:
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解得:
,则:
。
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