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斜面固定在水平地面上 倾角θ=53° 斜面足够长 物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.8

时间:2020-11-10 01:17:18

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斜面固定在水平地面上 倾角θ=53° 斜面足够长 物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.8

问题补充:

斜面固定在水平地面上,倾角θ=53°,斜面足够长,物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.8,如图所示.一物体以v0=6.4m/s的初速度从斜面底端向上滑行,sin53°=0.8,cos53°=0.6,g取10m/s2,求

(1)物体上滑的最大距离

(2)物体返回斜面底端的时间

(3)物体运动到最大高度一半时的速度.

答案:

解:(1)物体上滑过程,根据动能定理得

-(mgxsinθ+μmgcosθ)x=0-

解得,x=1.6m

(2)根据牛顿第二定律得,物体下滑过程的加速度大小为a==g(sinθ-μcosθ)

代入解得,a=3.2m/s2.

由x=得,t==1s

(3)设上滑和下滑到最大高度一半时物体的速度大小分别为v1和v2,则

上滑:-(mgxsinθ+μmgcosθ)x=-

下滑:(mgxsinθ-μmgcosθ)x=

解得,v1=3.2m/s,v2=1.6m/s.

答:

(1)物体上滑的最大距离是1.6m.

(2)物体返回斜面底端的时间是1s.

(3)物体上滑到最大高度一半时的速度为3.2m/s,下滑到最大高度一半时的速度为1.6m/s.

解析分析:(1)根据动能定理求解物体上滑的最大距离.

(2)根据牛顿第二定律求出物体下滑过程的加速度大小,由位移公式x=求出物体返回斜面底端的时间.

(3)根据动能定理求解物体运动到最大高度一半时的速度,分上滑和下滑两个过程研究.

点评:本题是两个过程的问题,运用动能定理、牛顿第二定律和运动学规律结合进行处理,还要抓住两个过程的位移大小相等.

斜面固定在水平地面上 倾角θ=53° 斜面足够长 物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.8 如图所示.一物体以v0=6.4m/s的初速度从斜面底端向上滑行 sin53°=0

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