如图所示,一质量m=1kg的小木块以v0=5m/s滑上一个固定在地面上的足够长的斜面,斜面倾角为30°,滑动摩擦因数为μ

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  • 解题思路:根据牛第二定律求出上滑时的加速度,结合速度位移公式求出物体上滑的最大高度.根据速度时间公式求出上滑的时间,根据牛顿第二定律求出下滑的加速度,结合位移时间公式求出下滑的时间,从而得出总时间.

    (1)根据牛顿第二定律得:mgsin30°+μmgcos30°=ma,

    解得加速度为:a=gsin30°+μgcos30°=10×

    1

    2+0.5×10×

    3

    2m/s2=(5+2.5

    3)m/s2

    则上滑的最大位移为:x=

    v02

    2a=

    25

    10+5

    3m=(10−5

    3)m

    则上升的最高点高度为:h=

    x

    2=(5−

    5

    3

    2)m.

    (2)物体上滑的时间为:t1=

    v0

    a=

    5

    5+2.5

    3=(4−2

    3)s,

    根据牛顿第二定律得,下滑的加速度为:a′=[mgsin30°−μmgcos30°/m]=gsin30°−μgcos30°=(5−2.5

    3)m/s2,

    根据x=

    1

    2a′t22

    得:t2=

    2x

    a′=

    20−10

    3

    5−2.5

    3=2s,

    则:t=t1+t2=(6−2

    3)s.

    答:(1)物体能滑到的最大高度为(5−

    5

    3

    2)m;

    (2)物体从开始滑上斜面到回到斜面底部所经历的时间为(6−2

    3)s.

    点评:

    本题考点: 牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系.

    考点点评: 本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合运用,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁,注意上滑和下滑的加速度不同.