问题 问答题

如图所示,倾角为30°的光滑斜面的下端与水平地面平滑连接(可认为物体在连接处速率不变).一个质量为m的小物体(可视为质点),从距地面h=3.2m高处由静止沿斜面下滑.物体与水平地面间的动摩擦因数为0.4,重力加速度g=10m/s2,求:(1)物体沿斜面下滑的加速度大小;

(2)物体由静止沿斜面下滑,到达斜面底端的速度大小;

(3)物体在水平地面滑行的时间.

答案

(1)物体由静止沿斜面下滑,加速度为a1,由牛顿运动定律有  mgsinθ=ma1

解得  a1=5m/s2                       

(2)物体由静止沿斜面下滑,经时间t1到达斜面底端速度为v1

 

h
sinθ
=
1
2
a
t21

解得,t1=1.6s

v1=a1t1=8m/s              

(3)物体滑到地面作匀减速运动,加速度大小为a2

根据μmg=ma2,a2=4m/s2

经时间t2减速到零,则t2=

v 1
a2
=2s

答:

(1)物体沿斜面下滑的加速度大小是5m/s2

(2)物体由静止沿斜面下滑,到达斜面底端的速度大小是8m/s;

(3)物体在水平地面滑行的时间是2s.

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