Question

【題目】如圖（a）所示，斜面底部固定一垂直于斜面的擋板，小物塊在斜面上由靜止開始下滑，與擋板相碰（碰撞時間極短）后，再返回到斜面上某處速度減為0，此過程中小物塊運動的v-t圖象如圖（b）所示，重力加速度為，不計空氣阻力。求：

(1)在4.4秒內小物塊的位移s；

(2)物塊和斜面之間的動摩擦因數μ；

(3)為求出小物塊在4.4秒內損失的機械能，你覺得還需要知道什么物理量，并說明理由。

Answer 1

【答案】(1)，沿斜面向下；(2)；(3)還需要物塊的質量m

【解析】

(1)位移s可由圖象的面積算出，0~4s內的位移

4~4.4s內的位移

則位移s為

方向是沿斜面向下。

(2)受力分析，物塊受三個力作用：重力，斜面的支持力和斜面的摩擦力。物塊下滑時

物塊上滑時

由v-t圖象可知

代入數據解得

(3)還需要物塊的質量m，理由：損失的機械能為

由(1)(2)可知，s、sinθ均能求出，所以還需要已知物塊的質量m。