(18分)如图所示,倾角为θ的斜面上只有AB段粗糙,其余部分都光滑,AB段长为3L。将一个物块(可看成质点)沿斜面由静止释放,释放时距A为2L。当运动到A下面距A为时物块运动的速度是经过A点速度的一半。(重力加速度为g)
(1)求物块由静止释放到停止运动所需的时间?
(2)要使物块能通过B点,由静止释放物块距A点至少要多远?
(18分)如图所示,倾角为θ的斜面上只有AB段粗糙,其余部分都光滑,AB段长为3L。将一个物块(可看成质点)沿斜面由静止释放,释放时距A为2L。当运动到A下面距A为时物块运动的速度是经过A点速度的一半。(重力加速度为g)
(1)求物块由静止释放到停止运动所需的时间?
(2)要使物块能通过B点,由静止释放物块距A点至少要多远?
解:(1)物块由静止释放到A过程中受重力mg、支持力N作用,加速度为a1,
由牛顿第二定律可知:(2分)
在A点的速度为VA:(2分)
所用时间: (2分)
由A运动到距A的距离为L/2过程中受重力mg,支持力N,滑动摩擦力f作用,
由动能定理可知:(2分)
由牛顿第二定律可知:(2分)
到停止运动所用时间为(1分)
总时间为(1分)
联立方程可得(2分)
(2)由动能定理可知:(2分)
可得(2分)