2.如圖所示,質(zhì)量m=0.1kg的木塊沿傾角θ=30°的固定斜面從某一位置以v0=6.0m/s的初速度向上運(yùn)動(dòng).已知木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=$\frac{{\sqrt{3}}}{3}$,取木塊初始位置為重力勢(shì)能的參考平面,g=10m/s2,求:
(1)當(dāng)木塊的動(dòng)能等于重力勢(shì)能時(shí),木塊相對(duì)于初始位置的高度h.
(2)木塊在上滑到最高點(diǎn)的過(guò)程中克服摩擦力做的功Wf

分析 (1)由題設(shè)條件:木塊的動(dòng)能等于重力勢(shì)能,列式;再由動(dòng)能定理列式,聯(lián)立可求高度h.
(2)先根據(jù)動(dòng)能定理求出物體上升的最大高度,再由功的公式求克服摩擦力做的功Wf

解答 解:(1)當(dāng)木塊動(dòng)能與重力勢(shì)能相等時(shí),設(shè)木塊的速度為v,由動(dòng)能定理,有
 $-mgh-μmgcosθ\frac{h}{sinθ}=\frac{1}{2}m{v^2}-\frac{1}{2}mv_0^2$
由題意,有 ${E_P}=mgh=\frac{1}{2}m{v^2}$
由以上兩式,得:$h=\frac{v_0^2}{2g(2+μcotθ)}=\frac{6^2}{{2×10×(2+\frac{{\sqrt{3}}}{3}cot{{30}°})}}m=0.6m$
(2)取能上滑的最大高度為H,由動(dòng)能定理,有
 $-mgH-μmgcosθ\frac{H}{sinθ}=0-\frac{1}{2}mv_0^2$
解得:$H=\frac{v_0^2}{2g(1+μcotθ)}=\frac{6^2}{{2×10×(1+\frac{{\sqrt{3}}}{3}cot{{30}°})}}m=0.9m$
則 ${W_f}=μmgcos{30°}\frac{H}{{sin{{30}°}}}=0.9J$
答:
(1)當(dāng)木塊的動(dòng)能等于重力勢(shì)能時(shí),木塊相對(duì)于初始位置的高度h為0.6m.
(2)木塊在上滑到最高點(diǎn)的過(guò)程中克服摩擦力做的功Wf為0.9J.

點(diǎn)評(píng) 涉及力在空間的效果時(shí),要優(yōu)先考慮動(dòng)能定理,運(yùn)用動(dòng)能定理時(shí)要靈活選擇研究的過(guò)程.動(dòng)能定理還是求功常用的方法之一.

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B.V1和V2的指針偏轉(zhuǎn)角度相等
C.V1和V2的讀數(shù)之比等于兩個(gè)電壓表內(nèi)阻之比
D.V1和V2指針偏轉(zhuǎn)角之比等于兩個(gè)電壓表內(nèi)阻之比

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