在倾角为θ的长斜面上有一带风帆的滑块,从静止开始沿斜面下滑.滑块质量为m,它与斜面间的动摩擦因数为μ,帆受到的空气阻力与帆的受风面积s以及滑块下滑速度v的大小成正比,

发布时间:2020-08-07 22:48:16

在倾角为θ的长斜面上有一带风帆的滑块,从静止开始沿斜面下滑.滑块质量为m,它与斜面间的动摩擦因数为μ,帆受到的空气阻力与帆的受风面积s以及滑块下滑速度v的大小成正比,即f=ksv.
(1)写出滑块下滑速度为v时加速度的表达式
(2)若m=2.0kg,θ=53°,g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6,从静止下滑的速度图象如图所示的曲线.图中直线是t=0时的速度图线的切线.由此求出ks乘积和μ的值?

网友回答

解:(1)滑块在斜面上受到重力、支持力、摩擦力和空气阻力作用做加速运动.
根据牛顿第二定律得:
mgsinθ-μmgcosθ-kSv=ma
a=gsinθ-μgcosθ-???? ①
(2)根据图象得到:
t=0时,v=0,a=
当a=0时,v=4m/s;
代入①式得到:
5=10×0.8-μ×10×0.6-?????? ②
0=10×0.8-μ×10×0.6-????③
联立②③解得:μ=0.5,kS=2.5kg/s
答:(1)滑块下滑速度为v时加速度的表达式为a=gsinθ-μgcosθ-;
(2)ks乘积为2.5kg/s,μ的值为0.5.
解析分析:(1)对滑块进行受力分析,根据牛顿第二定律求出滑块下滑速度为v时加速度的表达式;
(2)由图得到t=0时速度也为零,加速度等于切线的斜率;当速度为4m/s时加速度为零;代入第一问中得到加速度a与v的关系式后联立求解即可.

点评:本题解题的关键在于正确进行受力分析,同时能正确理解图象的意义,根据物体的运动状态,由牛顿第二定律和共点力平衡条件列式后联立求解.
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