问题
计算题
一个倾角为θ=37°的斜面固定在水平面上,一个质量为m=1.0 kg的小物块(可视为质点)以m/s的初速度由底端沿斜面上滑,小物块与斜面的动摩擦因数。若斜面足够长,已知,,g取10m/s2,求:
(1)小物块沿斜面上滑时的加速度大小;
(2)小物块上滑的最大距离;
(3)小物块返回斜面底端时的速度大小。
答案
解:(1)小物块在斜面上的受力情况如图所示,
重力的分力
根据牛顿第二定律有:
①
②
又因为 ③
由①②③式得
④
(2)小物块沿斜面上滑做匀减速运动,到达最高点时速度为零,则有 ⑤
⑥
(3)小物块在斜面上的受力情况如图所示,
根据牛顿第二定律有
⑦
⑧
由③⑦⑧式得
⑨
因为 ⑩
所以
(或2.8m/s)。