问题 问答题

如图所示,水平台面AB距地面CD高h=0.8m.有一滑块从A点以6.0m/s的初速度在平台上沿AB方向运动,并从平台边缘的B点水平飞出,最后落在地面上的D点.已知AB=2.20m,落地点到平台的水平距离为2.00m.(不计空气阻力,g取10m/s2)求滑块从A到D所用的时间和滑块与平台间的动摩擦因数.

答案

设滑块从A到B所用时间为t1,位移为x1,加速度大小为a,从B点飞出时的速度为vB,从B点到落地点的水平位移为x2,飞行时间为t2.滑块在BD间做平抛运动,

竖直方向:h=

1
2
gt22

水平方向:x2=vBt2

得:t2=

2h
g
=
2×0.8
10
s=0.4s

vB=x2

g
2h

代入解得vB=5m/s

滑块在AB间做匀减速直线运动,由vB2-v02=-2ax1得:

a=

v20
-
v2B
2x1

代入解得a=2.5m/s2

根据牛顿第二定律列出:μmg=ma,得到μ=

a
g
=0.25

由vB=v0-at1得滑块从A运动到B的时间为:

t1=

v0-vB
a
=0.4s

所以从A到D所用的时间t=t1+t2

答:滑块从A到D所用的时间为0.8s,滑块与平台间的动摩擦因数为0.25.

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