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已知如圖,固定斜面長L=22m,傾角θ=30°.一物塊與斜面間的動摩擦因數μ=0.4
3
,若使該物塊從斜面底端以某一初速度沖上斜面,恰好能到達斜面頂端.求:
(1)該物塊在斜面底端時的初速度v1=?
(2)若將該物塊置于斜面頂端,為使它能沿斜面滑行到底端,它沿斜面向下的初速度v2應滿足什么條件?(取g=10m/s2
分析:(1)根據牛頓第二定律求出物體上滑的加速度,通過速度位移公式求出初速度的大小.
(2)根據牛頓第二定律求出物體下滑的加速度,通過速度位移公式求出初速度所滿足的條件.
解答:解:(1)根據牛頓第二定律得,物體上滑的加速度a1=
mgsinθ+μmgcosθ
m
=gsinθ+μgcosθ
=5+0.4
3
×10×
3
2
m/s2=11m/s2
根據勻變速直線運動的速度位移公式得,v1=
2a1L
=22m/s

(2)物體下滑的加速度a2=
mgsinθ-μmgcosθ
m
=gsinθ-μgcosθ=-1m/s2
根據勻變速直線運動的速度位移公式得,0-v22=2a2L
解得v2=2
11
m/s

答:(1)該物塊在斜面底端時的初速度為22m/s.
(2)若將該物塊置于斜面頂端,為使它能沿斜面滑行到底端,它沿斜面向下的初速度v2應滿足v2≥2
11
m/s.
點評:本題考查了牛頓第二定律和運動學公式的綜合運用,知道加速度是聯系力學和運動學的橋梁.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源:物理教研室 題型:038

已知如圖,固定斜面長L=22m,傾角θ=30°。一物塊與斜面間的動摩擦因數μ=0.4,若使該物塊從斜面底端以某一初速度沖上斜面,恰好能到達斜面頂端。若將該物塊置于斜面頂端,為使它能沿斜面滑行到底端,它沿斜面向下的初速度v2應滿足什么條件?(取g=10m/s2

 

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(1)該物塊在斜面底端時的初速度v1=?
(2)若將該物塊置于斜面頂端,為使它能沿斜面滑行到底端,它沿斜面向下的初速度v2應滿足什么條件?(取g=10m/s2

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(1)該物塊在斜面底端時的初速度v1=?
(2)若將該物塊置于斜面頂端,為使它能沿斜面滑行到底端,它沿斜面向下的初速度v2應滿足什么條件?(取g=10m/s2

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