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=

1
k
(mgsinθ-μmgcosθ)

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=

1
k
(mgsinθ-μmgcosθ).

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