题文
一个物体从倾角为θ=37°的斜面底端以v0=10m/s的初速度沿斜面向上滑动,设物体与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5,已知斜面足够长.求
(1)物体上滑的加速度大小;
(2)物体沿斜面上滑的最大位移的大小;
(3)物体能再滑回底端吗?若能,经多长时间滑回底端?
(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)物体上滑时,受到重力、斜面的支持力和沿斜面向下的滑动摩擦力,根据牛顿第二定律得,物体上滑过程的加速度大小为
a=mgsinθ+μmgcosθm=g(sinθ+μcosθ)
代入解得,a=10m/s2.
(2)由运动学公式得:0-v20=-2ax得
x=v202a
代入解得,x=5m
(3)最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,物体到达最高点时最大静摩擦力fm=μmgcosθ=0.4mg,重力沿斜面向下的分力为mgsinθ=0.6mg
所以mgsinθ>fm,物体将滑回斜面底端.
下滑过程中,加速度大小为a′=mgsinθ-μmgcosθm=g(sinθ-μcosθ)=2m/s2.
由x=12a′t2得,t=2xa′=2×52s=5s
答:
(1)物体上滑的加速度大小为10m/s2;
(2)物体沿斜面上滑的最大位移的大小5m;
(3)物体能再滑回底端.经5s的时间滑回底端.
匀变速直线运动的位移与时间的关系知识点讲解,巩固学习
解析
mgsinθ+μmgcosθm
考点
据考高分专家说,试题“一个物体从倾角为θ=37°的斜面底端以v.....”主要考查你对 [匀变速直线运动的位移与时间的关系 ]考点的理解。
匀变速直线运动的位移与时间的关系
匀变速直线运动的位移公式:
由平均速度的定义和匀变速直线运动的平均速度及速度公式,联立推导出匀变速直线运动的位移公式:
知识点拨:
1、是匀变速直线运动位移的一般表示形式.它能表明质点在各个时刻相对初始时刻(t=0)的位移。
2、在位移公式中s、v0、a均是矢量,解题时一般要选取v0方向为正。
3、位移公式可由速度图象来推导,
如图是某物体做匀变速直线运动的图象.根据图象的物理意义,它与横轴(时间轴)所围的那块梯形面积表示运动的位移.所以:



