解题思路:根据
v
2
−
v
0
2
=2ax
可求加速度,然后根据牛顿第二定律可求摩擦力,从而判断出当达到共同速度后物体的运动状态,根据位移时间公式求出时间即可.
由x=
v+v0
2t得:
从开始到达到共同速度所用时间为:t1=
2x
v=
2×1
4s=0.5s
根据v2−v02=2ax得小滑块匀加速度运动的加速度为:
a=
v2
2x=
42
2×1m/s2=8m/s2 ①
此过程物体受力分析如图所示:
根据牛顿第二定律得:mgsin30°+μmgcos30°=ma ②
①②联立得:μ=
3
5<tan30°=
3
3
所以当达到共同速度时,物体继续以不同的加速度做匀加速直线运动,
由牛顿第二定律得:
a′=
mgsin30°−μmgcos30°
m=gsin30°-μgcos30°=10×
1
2−
3
5×10×
3
2m/s2=2m/s2③
根据x=v0t+
1
2at2得:
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: 解决本题的关键是正确判断出摩擦力方向,正确受力分析,理清小滑块的运动情况,通过牛顿第二定律和运动学公式进行求解.