解题思路:(1)根据图线求出加速度的大小,结合牛顿第二定律求出动摩擦因数的大小.
(2)根据速度位移公式判断物体是停止斜面上还是水平面上,若停止水平面上,根据速度位移公式求出到达底端的速度,以及求出在斜面上运行的时间,根据牛顿第二定律求出在水平面上的加速度,根据速度时间公式求出在水平面上的时间,从而求出总时间.
解(1)物块沿斜面匀减速下
滑,加速度为:a=
△v
t=
2.4
2.0m/s2=1.2m/s2
根据牛顿第二定律有:F=f-mgsin37°=ma
N-mgcos37°=0
f=μN
μmgcos37°-mgsin37°=ma
μ=
gsin37°+a
gcos37°=0.9
(2)v0=3m/s时,物块若保持匀减速下滑,最大滑行距为:s=
v02
2a=
32
2×1.2=3.75m>3.15m,
所以物块将滑到水平面上.
物块滑到斜面底端的速度为v1:
v1=
v02−2as=
32−2×1.2×3.15m/s=1.2m/s
斜面上:t1=
v1−v0
a=
1.2−3
−1.2s=1.5s
水平面上有:f=μN=μmg=ma
a=μg=9m/s2
t2=
△v
a=
1.2
9=0.13s
总时间为:t1+t2=1.63s
答:(1)小物块与该种材料间的动摩擦因数μ为0.9.
(2)小物块从开始运动到最终停下的时间t为1.63s.
点评:
本题考点: 牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与位移的关系.
考点点评: 本题综合考查了牛顿第二定律和运动学公式,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁.