问题 问答题

质量m=2kg的物块自斜面底端A以初速度v0=10m/s沿足够长的固定斜面向上滑行,经时间t=1s速度减为零.已知斜面的倾角θ=37°,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.试求:

(1)物块上滑过程中加速度的大小;

(2)物块上滑过程中克服摩擦力做的功;

(3)物块回到底端A时的动能.

答案

(1)物体的加速度:

a=

△v
△t
=
0-10
1
=-10m/s2

加速度的大小a=10m/s2

(2)物块上滑过程中的最大位移:x=

v0+0
2
t=5m,

由牛顿第二定律得:mgsinθ+μmgcosθ=ma,

解得,摩擦力:Ff=μmgcosθ=ma-mgsinθ=8N,

物块克服摩擦力做的功Wf=Ffx=40J;

(3)设物块回到底端A时的动能为Ek

由动能定理得:0+0+2(-Wf)=Ek-

1
2
m
v20

解得,动能Ek=

1
2
m
v20
+2(-Wf)=20J;

答:(1)物块上滑过程中加速度的大小为10m/s2

(2)物块上滑过程中克服摩擦力做的功为40J;

(3)物块回到底端A时的动能为20J.

单项选择题 案例分析题
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