用同种材料制成倾角37°的斜面和长水平面,斜面长3.15m且固定,一小物块从斜面顶端以沿斜面向下的初速度v0开始自由下滑,当v0=2.4m/s时,经过2.0s后小物块

发布时间:2020-08-12 21:02:29

用同种材料制成倾角37°的斜面和长水平面,斜面长3.15m且固定,一小物块从斜面顶端以沿斜面向下的初速度v0开始自由下滑,当v0=2.4m/s时,经过2.0s后小物块停在斜面上.多次改变v0的大小,记录下小物块从开始运动到最终停下的时间t,作出v0-t图象,如图所示,求:
(1)小物块与该种材料间的动摩擦因数μ为多少?
(2)若小物块初速度为3m/s,小物块从开始运动到最终停下的时间t为多少?

网友回答

解(1)物块沿斜面匀减速下滑,加速度为:
根据牛顿第二定律有:F=f-mgsin37°=ma
N-mgcos37°=0
f=μN
μmgcos37°-mgsin37°=ma

(2)v0=3m/s时,物块若保持匀减速下滑,最大滑行距为:,
所以物块将滑到水平面上.??????????
物块滑到斜面底端的速度为v1:

斜面上:
水平面上有:f=μN=μmg=ma
a=μg=9m/s2

总时间为:t1+t2=1.63s????
答:(1)小物块与该种材料间的动摩擦因数μ为0.9.
(2)小物块从开始运动到最终停下的时间t为1.63s.
解析分析:(1)根据图线求出加速度的大小,结合牛顿第二定律求出动摩擦因数的大小.
(2)根据速度位移公式判断物体是停止斜面上还是水平面上,若停止水平面上,根据速度位移公式求出到达底端的速度,以及求出在斜面上运行的时间,根据牛顿第二定律求出在水平面上的加速度,根据速度时间公式求出在水平面上的时间,从而求出总时间.

点评:本题综合考查了牛顿第二定律和运动学公式,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁.
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