问题 问答题

一质量为0.5kg的滑块以6m/s的初速度冲上一倾角为30°足够长的斜面,某同学利用DIS实验系统测出了滑块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度,如图所示为通过计算机绘制出的滑块上滑过程的v-t图.求:(g取10m/s.)

(1)滑块与斜面间的动摩擦因数;(结果可用根式表示)

(2)判断滑块最后能否返回斜面底端?若能返回,求出返回斜面底端时的动能:若不能返回,求出滑块在斜面上滑行的最大位移.

答案

(1)由v-t图象可知滑块沿斜面向上做匀减速直线运动,其加速度

大小:a=

△v
△t
=
6
0.5
=12m/s2

滑块受力如图

由牛顿第二定律得

mgsinθ+μN=ma

N-mgcosθ=0

解得:μ=

a-gsinθ
gcosθ
=
7
3
15

(2)滑块在斜面上的静摩擦力:

f=μN=3.5N>mgsinθ=2.5N,故不能下滑.

S=

1
2
at2=1.5m

答:(1)滑块与斜面间的动摩擦因数为

7
3
15

(2)滑块最后不返回斜面底端,滑块在斜面上滑行的最大位移为1.5m.

补全对话,情景问答
单项选择题