物体以大小不变的初速度v0沿木板向上滑动,若木板倾角θ不同,物体能上滑的距离x也不同,如图为物体在木板上滑动的x-θ图线.则图中最低点P的坐标为________.(g=10m/s2).
网友回答
53°,12m
解析分析:由图读出:当θ=0°时,x1=20m,表示物体水平面做减速运动的位移为20m.当θ=90°时,物体竖直上抛高度x2=15m.根据动能定理求出初速度v0与μ的关系式.再由动能定理研究初速度与任意角θ的关系式,根据数学求出x为最小值时的θ值和x.
解答:设物体与木板的动摩擦因数为μ.
当θ=0°时,x1=20m.根据动能定理得
-μmgx1=0-? ①
当θ=90°时,x2=15m.
-mgx2=0-?? ②
由①②得? μ==0.75
当斜面的倾角为任意角θ时,
-mgsinθ?x-μmgxcosθ=0-??③
由②③比较得到
?? x==
其中tanα=μ=0.75,α=37°
根据数学知识可知,当θ=53°时,x最小且xmin==12m.
故本题