(2011•上海模拟)用同种材料制成倾角37°的斜面和长水平面,斜面长3.15m且固定,一小物块从斜面顶端以沿斜面向下的

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  • 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.

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