问题 计算题

如图(a)所示,质量m=1 kg的物体沿倾角θ=37°的固定粗糙斜面由静止开始向下运动,风对物体的作用力沿水平方向向右,其大小与风速v成正比,比例系数用k表示,物体的加速度a与风速v的关系如图(b)所示, (sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10 m/s2)求:

(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ;

(2)比例系数k。

答案

解:(1)由题图知v=0时,a0=4 m/s2

由牛顿第二定律得:mgsinθ-μmgcosθ=ma0

解得

(2)由题图知v=5m/s时,a=0

由平衡条件得:mgsinθ-μFN-kvcosθ=0,FN=mgcosθ十kvsinθ

联立两式得:mg(sinθ-μcosθ)-kv(μsinθ+cosθ)=0

解得k=kg/s=0.84 kg/s

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