在倾角为θ的长斜面上有一带有风帆的滑块从静止开始沿斜面下滑,滑块质量为m,它与斜面间动摩擦因数为μ.帆受到的空气阻力与滑块下滑的速度大小成正比,即Ff=kv.(1)

发布时间:2020-08-12 15:02:01

在倾角为θ的长斜面上有一带有风帆的滑块从静止开始沿斜面下滑,滑块质量为m,它与斜面间动摩擦因数为μ.帆受到的空气阻力与滑块下滑的速度大小成正比,即Ff=kv.
(1)写出滑块下滑加速度的表达式.
(2)写出滑块下滑的最大速度表达式.
(3)若m=2kg,θ=30°,g取10m/s2.滑块从静止下滑的速度图象如图所示,图中直线是t=0时v-t图线的切线,由此求出μ、k的值.

网友回答

解:(1)对物体受力分析,受重力G、支持力FN、风力F风和滑动摩擦力F滑;
根据牛顿第二定律,有
Gsinθ-μGcosθ-kv=ma
则:a=g(sinθ-μcosθ)-v
(2)当a=0时,v最大,
此时有:Gsinθ=μGcosθ+kv最大
则:v最大=
(3)由图象中直线部分可得:a=g(sinθ-μcosθ)=3?m/s2
解得:μ=0.23
由图象曲线部分可得:v最大==2?m/s
解得:k=3.0
答:(1)滑块下滑加速度的表达式为a=g(sinθ-μcosθ)-v;
(2)滑块下滑的最大速度表达式为v最大=;
(3)动摩擦因素的值为0.23,比例系数k为3.0.
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)根据第一问中得到加速度a与v的关系,当a=0时,v最大,写出滑块下滑的最大速度的表达式.
(3)图中直线是t=0时刻速度图线的切线,v-t图象中斜率代表加速度;根据速度图线最终滑块做匀速运动,根据平衡条件列出等求解.

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,则可由共点力的平衡条件求解.
以上问题属网友观点,不代表本站立场,仅供参考!