分析 (1)根據(jù)牛頓第二定律求出物體上滑的加速度,結(jié)合速度位移公式求出木塊沿斜面上滑的最大距離.
(2)通過重力沿斜面方向的分力與最大靜摩擦力比較,判斷物體能否靜止在斜面上,若不能靜止在斜面上,分別求出上滑和下滑的加速度,結(jié)合運動學(xué)公式求出上滑和下滑的時間,從而得出總時間.
(3)若斜面光滑,根據(jù)牛頓第二定律求出木塊的加速度,結(jié)合對稱性,通過速度時間公式求出運動的時間.
解答 解:(1)對木塊受力分析有:mgsinθ+f1=ma1
其中f1=μN
N=mgcosθ
聯(lián)立以上各式可得加速度為:
a1=g(sinθ+μcosθ)=8m/s2
物體沿斜面做勻速減速運動,根據(jù):
v21−v20=2a1s
可得木塊沿斜面上升的最大距離為:
s=v202a1=642×8m=4m
(2)設(shè)木塊上升到最高點所用的時間t1,則:
t1=v0a1=88s=1s
木塊上升到最高點后mgsin37°=6N>f2=μmgcos37°=2N
故木塊不能停留在斜面上,將沿斜面下滑,有:
mgsin37°-μmgcos37°=ma2
下滑的加速度為:
a2=4m/s2
設(shè)木塊下滑的時間為t2
s=12a2t22
t2=√2sa2=√2×44=√2s
木塊在斜面上運動的總時間為:
t=t1+t2=(1+√2)s
(3)如果斜面是光滑的,木塊上升加速度大小為:
{a_3}=gsin37°=6m/{s^2}
假設(shè)木塊末速度為0,上滑的距離為:
{s_1}=\frac{v_0^2}{{2{a_3}}}=\frac{16}{3}m>5m,可見木塊飛出了斜面.
設(shè)木塊在斜面上運動時間為t3,則
l={v_0}{t_3}-\frac{1}{2}{a_3}t_3^2
解得:l=5m
代入數(shù)據(jù)解得:t3=1s{t_3}=\frac{5}{3}s(舍去)
答:(1)木塊沿斜面上升的最大距離4m;
(2)木塊在斜面上運動的時間1+\sqrt{2}s;
(3)如果斜面是光滑的,木塊在斜面上運動的時間又是1s
點評 本題考查了牛頓第二定律和運動學(xué)公式的綜合,知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運動學(xué)的橋梁,對于第二問,要判斷物體能否停止在斜面上.
科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 0.4m/s2 | B. | 1.6 m/s2 | C. | 2m/s2 | D. | 2.4m/s2 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 彈簧的彈力大小為200N | B. | 彈簧的彈力大小為400N | ||
C. | 彈簧對A的彈力方向水平向右 | D. | 彈簧對B的彈力方向水平向右 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | mg,(M-m)g | B. | mg,Mg | C. | (M-m) g,mg | D. | (M+m)g,(M-m)g |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 子彈射出槍口的速度是700 m/s | |
B. | 汽車從甲站行駛到乙站的速度是40 km/h | |
C. | 汽車通過站牌時的速度是72 km/h | |
D. | 小球第3 s末的速度是6 m/s |
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