Question

如圖甲所示，一輛貨車車廂內緊靠前擋板處有一物體A，其質量，與車廂間的動摩擦因數=0.83。物體A與貨車一起以速度v=10m／s，在傾角=37°的足夠長斜坡上勻速向上行駛。從某時刻貨車開始加速運動，v-t圖像如圖乙所示，物體A與車廂后擋板接觸前，已與貨車速度相同，此時貨車已經做勻速直線運動（空氣阻力不計，g取10m／s2，取sin 37°=0.6，cos 37°=0.8）。在這個相對滑動過程中，求：

???

（1）物體A的加速度；

（2）物體A的相對滑動時間；

（3）摩擦力對物體A所做的功。

 

Answer 1

【答案】

（1）0.64m/s2　　　　（2）12.5s　　　　（3）

【解析】

試題分析：（1）設物體A與車廂發生相對滑動時的加速度為a，對A受力分析，由牛頓第二定律：

??

解得?? =0.64m/s2

（2）由v-t圖象知貨車的加速度為，所以貨車勻速運動后，物體A繼續向前加速一段時間才與車廂保持相對靜止。對物體研究：由題設及v-t圖象可知，物體勻加速運動的末速度為，設物體A與車廂從發生相對滑動到相對靜止的時間為t， 則由運動學公式得：

??

解得t=12.5s??

（3）根據勻變速運動規律得：物體A的位移??

摩擦力對物體做的功

聯立以上兩式代入數據解得：摩擦力對物體A所做的功????

考點：本題考查物體受力分析和運動分析、牛頓第二定律、勻變速直線運動的圖像、勻變速直線運動的速度與時間的關系；勻變速直線運動的位移與時間的關系，意在考查考生對物理過程的分析能力．