解题思路:(1)根据牛顿第二定律求出沿斜面下滑的加速度,结合位移时间公式求出下滑到斜面底端的时间.
(2)根据牛顿第二定律求出物体在传送带上向左做匀减速运动的加速度,结合速度位移公式求出向左运动的最远距离.
(3)根据运动学规律求出物体第一次通过传送带返回A点的速度,结合速度位移公式求出沿斜面上滑的高度.
(1)物体在斜面上的加速度大小a1=
mgsin30°
m=gsin30°=5m/s2.
根据
h
sin30°=
1
2a1t2
解得t=
4h
a1=
4×3.2
5s=1.6s.
滑到底端的速度v=a1t=5×1.6m=8m/s
(2)物体在传送带上做匀减速运动的加速度大小a2=μg=5m/s2,
则物体在传送带上向左运动的最远距离x=
v2
2a2=
64
10m=6.4m,
(3)因为物块速度减为零后,返回做匀加速直线运动,返回时速度达到传送带速度后做匀速直线运动,所以物块返回到A点的速度为6m/s,
则上滑的距离s=
v′2
2a1=
36
10=3.6m,上升的高度h′=
1
2×3.6m=1.8m.
答:(1)物体由静止沿斜面下滑到斜面末端需要1.6s.
(2)物体在传送带上向左运动的最远距离为6.4m.
(3)物体第一次通过传送带返回A点后,沿斜面上滑的最大高度为1.8m.
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: 解决本题的关键理清物体在整个过程中的运动规律,结合牛顿第二定律和运动学公式综合求解,难度中等.