问题
问答题
在倾角为θ的长斜面上有一带帆的滑块从静止开始沿斜面下滑,滑块的质量为m,它与斜面间的动摩擦因数为μ,帆受到的空气阻力与滑块下滑速度的大小成正比,即f=kv.求:
(1)滑块的加速度的表达式;
(2)求出滑块下滑的最大速度的表达式.
答案
(1)滑块在斜面上受到重力、支持力、摩擦力和空气阻力作用.
沿斜面方向,由牛顿第二定律知:
mgsinθ-μmgcosθ-f=ma
而f=kv
解得:a=gsinθ-μgcosθ-kv m
(2)由上式可知,当a=0时,滑块速度最大时
则得:vm=
(mgsinθ-μmgcosθ)1 k
答:
(1)滑块的加速度的表达式为a=gsinθ-μgcosθ-
;kv m
(2)滑块下滑的最大速度的表达式为vm=
(mgsinθ-μmgcosθ).1 k