质量m=2kg的物体,从倾角为θ=37°角的斜面底端以v0=16m/s速度冲上斜面,物体与斜面之间动摩擦因数u=0.25

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  • 解题思路:(1)根据牛顿第二定律求出物体上滑的加速度;

    (2)由速度公式可求得速度变为零所用时间;由速度位移公式求出 物体沿斜面上滑的最大位移.

    (2)根据牛顿第二定律求出下滑的加速度,结合速度位移公式求出返回斜面底端的速度大小.

    (1)根据牛顿第二定律得,物体上滑的加速度为:

    a1=

    mgsin37°+μmgcos37°

    m=gsin37°+μgcos37°=6+0.25×10×0.8=8m/s2,方向沿斜面向下;

    (2)由速度公式可知:0=v0-a1t;

    解得,速度变为零的时间t=

    v0

    a1=[16/8]=2s;

    则物体沿斜面上滑的最大位移为:xm=

    v02

    2a=

    144

    16=9m.

    (3)物体下滑的加速度为:a2=

    mgsin37°−μmgcos37°

    m=gsin37°-μgcos37°=6-0.25×8=4m/s2

    则物体返回底端的速度为:v=

    2a2xm=

    2×4×9m/s=6

    2m/s.

    答:(1)物体的加速度为8m/s2;方向沿斜面向下;

    (2)经2s物体速度为零;物体沿斜面上滑的最大位移为9m;

    (3)物体再滑到斜面底端时的速度大小为6

    2m/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,难度不大.