某物体以大小不变的初速度v0沿木板滑动,若木板倾角θ不同,物体沿木板上滑的最大距离S也不同,已知物体上滑的最大距离S与木板倾角θ的s-θ图象如下图所示.请根据图象提供的信息,求
(1)初速度v0的大小3002
(2)物体与木板间的动摩擦系数μ
(3)当木板倾角θ为多少时,物体上滑的加速度最大,其最大值为多少?
(1)当θ=90°时,物体做竖直上抛运动,v0=
=102gs1
=17.3m/s 3
(2)当θ=0°时,根据动能定理得,μmgs=
mv0 2 1 2
μ=
=v02 2gs
=300 2×10×20 3 4
(3)加速度a=
=μgcosθ+gsinθ=g(μmgcosθ+mgsinθ m
cosθ+sinθ)3 4
得到,当θ=53°时,α有极大值am=
=12.5m/s2g cos37°
答:(1)初速度v0的大小为17.3m/s;
(2)物体与木板间的动摩擦系数μ为
;3 4
(3)当木板倾角θ为53度时,物体上滑的加速度最大,其最大值为12.5m/s2.