问题 问答题

物体从斜面底部以一定的速率沿斜面向上运动,斜面底边水平,倾角可在

0°~90°之间变化,物体沿斜面到达的最远距离x和倾角θ的关系如图所示,求:

(1)物体与接触面的动摩擦因数;

(2)θ为多大时,x有最小值,并求出最小值.

答案

(1)设初速度为v,当θ=0°时,物体沿水平方向运动,故

  μmg=ma    ①

  v2=2aSx   ②

当θ=90°时,物体沿竖直方向做上抛运动,故

  v2=2gh    ③

联立①、②、③解得:μ=

3
3
   ④

(2)当物体以任意角运动时,由动能定理得

-μmgxsinθ-μmgxcosθ=0-

1
2
mv2     ⑤

联立①、②、③、⑤解得:x=

5
3
sin(θ+30°)
    ⑥

可见,当θ=60°时,x有最小值:xmin=5

3
    ⑦

答:

(1)物体与接触面的动摩擦因数为

3
3

(2)θ为60°时,x有最小值,最小值为5

3

单项选择题
单项选择题 A1/A2型题