问题
问答题
一可看作质点滑块从一平台右端以某一速度水平抛出,恰好到右下方倾角为θ=300的斜面顶端时速度沿斜面方向并沿斜面运动到斜面底端.已知平台到斜面顶端的竖直高度h=1.25m,斜面与滑块之间的摩擦因数为μ=
,斜面顶端底端的竖直高度H=100m,g=10m/s2求:3 5
(1)滑块水平抛出的初速度大小v0
(2)滑块从抛出到斜面底端的时间t.
答案
(1)设从抛出到达斜面顶端的时间为t1,此时竖直方向的速度为vy,则由运动学公式得:
g1 2
=h,vy=gt1,t 21
解得:t1=0.5s,vy=5m/s
因为达到斜面顶端的速度方向沿斜面向下,所以有:
tanθ=vy v0
解得:v0=
=vy tanθ
m/s=55 3 3
m/s3
(2)设达到斜面顶端速度为v′,从斜面顶端到斜面底端的加速度为a,时间为t2,
则 v′=
=2vy=10m/svy sin30°
根据牛顿第二定律得:mgsinθ-μmgcosθ=ma,
则得 a=g(sinθ-μcosθ)=10×(sin30°-
×cos30°)=2m/s2;3 5
由v′t2+
a1 2
=t 22
得:H sinθ
10t2+
×2×1 2
=t 22 100 sin30°
解得:t2=10s,t2=-20s(舍去)
所以总时间t=t1+t2=0.5s+10s=10.5s
答:
(1)滑块水平抛出的初速度大小v0为5
m/s.3
(2)滑块从抛出到斜面底端的时间t为10.5s.