(14分)足够长的倾角θ=53°的斜面固定在水平地面上,一物体以v0=6.4m/s的初速度,从斜面底端向上滑行,该物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.8,如图所示。(sin53°=0.8,cos53°=0.6,g取10m/s2)
(1)求上滑与下滑过程中的加速度a1,a2;
(2)求物体从开始到再次返回斜面底端所需的时间;
(3)求返回斜面底端时的速度;
(4)若仅将斜面倾角θ变为37°,其他条件不变,试求物体在开始第1s内的位移大小。(结果保留2位有效数字)
(14分)足够长的倾角θ=53°的斜面固定在水平地面上,一物体以v0=6.4m/s的初速度,从斜面底端向上滑行,该物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.8,如图所示。(sin53°=0.8,cos53°=0.6,g取10m/s2)
(1)求上滑与下滑过程中的加速度a1,a2;
(2)求物体从开始到再次返回斜面底端所需的时间;
(3)求返回斜面底端时的速度;
(4)若仅将斜面倾角θ变为37°,其他条件不变,试求物体在开始第1s内的位移大小。(结果保留2位有效数字)
解析:
(1)由牛顿第二定律得:
上滑最大距离:
上滑时间:
下滑过程中:
得
又根据
(2)下滑时间
总时间为: t = t1+t2 = 1.5s
(3)返回斜面底端时的速度大小v = a′t2 = 3.2 m/s
(4)上滑过程中满足:
上滑时间:
又因为 所以物体滑到最顶端后不再下滑,保持静止。
得:m