如图所示,质量m=2kg的小物块从倾角θ=37°的光滑斜面上的A点由静止开始下滑,经过B点后进入粗糙水平面,已知AB长度为3m,斜面末端B处与粗糙水平面平滑连接.试求:
(1)小物块滑到B点时的速度大小.
(2)若小物块从A点开始运动到C点停下,一共经历时间t=2.5s,求BC的距离.
(3)上问中,小物块与水平面的动摩擦因数μ多大?
(4)若在小物块上始终施加一个水平向左的恒力F,小物块从A点由静止出发,沿ABC路径运动到C点左侧3.1m处的D点停下.求F的大小. (sin37°=0.6,cos37°=0.8 )

解析:(1)根据机械能守恒得:
-------------------2分,
解得:
=
;-------------------1分,
(2)物块在斜面上的加速度为:
,-------------------1分,
在斜面上有:
,-------------------1分,
代入数据解得:t1=1s.
物块在BC段的运动时间为:t2=t﹣t1=1.5s
BC段的位移为:
-------------------1分,
(3)在水平面上,有:0﹣vB=a2t2-------------------1分,
解得:
.
根据牛顿第二定律有:﹣μmg=ma2-------------------2分,
代入数据解得:μ=0.4.
(4)从A到D的过程,根据动能定理得:
mgsABsinθ+F(sBD+sABcosθ)﹣μmgsBD=0-------------------2分,
代入数据解得:F=2.48N.-------------------1分,
答:(1)小物块滑到B点时的速度大小为6m/s;
(2)BC的距离为4.5m;
(3)小物块与水平面的动摩擦因数为0.4;
(4)F的大小为2.48N.