问题 计算题

一个物体从斜面上,高为h处,由静止下滑并紧接着在水平面上滑行了一段距离后停止,量得停止处到开始下滑处的水平距离为s (如图所示),不考虑物体滑至斜面底端的碰撞,斜面与水平面对物体的动摩擦因数相同,求动摩擦因数μ。

答案

解:以物体为研究对象

从静止开始运动,最后又停止在水平面上

动能的增量为0,即△Ek=0

可以根据全过程中功与物体动能变化的关系来求解μ

物体沿斜面下滑时,重力和摩擦力对物体做功(支持力不做功)

设斜面的倾角为a ,斜坡的长为L

则重力和摩擦力做的功分别为

WG= mgLsinα,Wf1=- μmgLcosα

在平面上滑行时仅有摩擦力做功

设在平面上滑行的距离为s2

则Wf2=- μmgs2

整个运动过程中,所有外力做的功为W=WG+Wf1+Wf2

即W=mgLsinα-μmgLcosα-μmgs2

根据动能定理W= △Ek

得:mgLsinα-μmgLcosα- μmgs2=0

进一步得出h-μs1-μs2=0

式中s1为斜面底端与物体初位置间的水平距离

填空题
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