问题 问答题

如图,在水平地面上固定一倾角为θ的斜面,一轻质弹簧的一端固定在斜面底端,整根弹簧处于自然状态.滑块与斜面间动摩擦因素为μ且μ<tanθ,一质量为m的滑块从距离弹簧上端为S0处的A点由静止释放,设滑块与弹簧接触过程中没有机械能损失,弹簧始终处在弹性限度内,重力加速度大小为g.

(1)求滑块从A点运动到与弹簧上端B点接触瞬间所经历的时间t;

(2)若滑块从B点运动到弹簧形变最大的C点处的距离为L,求滑块第一次能反弹到的最高点离C点的距离X.

答案

(1)滑块运动的加速度a=

mgsinθ-μmgcosθ
m
=gsinθ-μgcosθ

s0=

1
2
at2

所求时间t=

2s0
gsinθ-μgcosθ

故滑块从A点运动到与弹簧上端B点接触瞬间所经历的时间为

2s0
gsinθ-μgcosθ

(2)滑块从A到C由能量守恒得:mg(s0+L)sinθ=μmgcosθ(s0+L)+Ep…①

滑块从C点第一次反弹到最高点过程有能量守恒得:Ep=mgxsinθ+μmgcosθ•x…②

由①、②两式联立解得x=

(sinθ-μcosθ)(s0+L)
sinθ+μcosθ

故滑块第一次能反弹到的最高点离C点的距离为

(sinθ-μcosθ)(s0+L)
sinθ+μcosθ

问答题 简答题
单项选择题 A1/A2型题