如图所示,质量m=0.2kg的小滑块从固定的粗糙斜面底端以?平行于斜面的速度vQ=18m/s滑上斜面.已知斜面倾角θ=37°,小滑块与斜面间的动摩擦因数μ=0.15,

发布时间:2020-08-05 07:21:48

如图所示,质量m=0.2kg的小滑块从固定的粗糙斜面底端以?平行于斜面的速度vQ=18m/s滑上斜面.已知斜面倾角θ=37°,小滑块与斜面间的动摩擦因数μ=0.15,斜面足够长,重力加速度g=10m/s2.sinθ=0.6,cosθ=0.8,求:
(1)小滑块向上滑动的时间t是多少?
(2)小滑块上滑的最大高度h是多大?
(3)小搰块从底端出发到回到底端的过程中,减少的机械能△E是多少?

网友回答

解:(1)设小滑块上滑的加速度大小是a1,则由牛顿第二定律得
?? ma1=mgsinθ+μmgcosθ?
又?? v0=a1t?
解得a1=7.2?m/s2,t=2.5?s?
(2)小滑块从斜面底端上滑到最高处的过程中,设沿斜面上滑的距离是x,根据动能定理有
? 0-=-mgh-μmgxcosθ?
而h=xsinθ?
解得h=13.5m?
(3)根据功能关系有△E=2μmgxcosθ
解得△E=10.8?J?
答:
(1)小滑块向上滑动的时间t是2.5s.
(2)小滑块上滑的最大高度h是13.5N.
(3)小滑块从底端出发到回到底端的过程中,减少的机械能△E=10.8J.
解析分析:(1)小滑块向上滑动做匀减速运动,由牛顿第二定律求出加速度,由速度公式求解时间t.
(2)小滑块向上滑动过程中,重力和滑动摩擦力做功,根据动能定理求解最大高度h.
(3)小搰块从底端出发到回到底端的过程中,减少的机械能△E等于滑块克服摩擦力做的功.

点评:本题运用牛顿第二定律、运动学规律和动能定理研究两个过程的问题,对于第2问也可以这样求解:
? 2a1x=,h=xsinθ,解得h=13.5m.
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