由平衡條件得:N=mgcosθ
又f=μN(yùn)
解得a1=2.0m/s2
t=4.0s時(shí)物體的速度大小為υ1=a1t=8.0m/s
(2)繩斷時(shí)物體距斜面底端的位移s1=
1 |
2 |
繩斷后物體沿斜面向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng),設(shè)運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a2,
則根據(jù)牛頓第二定律,對(duì)物體沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程有:mgsinθ+μmgcosθ=ma2
解得a2=8.0m/s2
物體做減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t2=
υ1 |
a2 |
減速運(yùn)動(dòng)的位移s2=
υ1 |
2 |
此后物體將沿斜面勻加速下滑,設(shè)物體下滑的加速度為a3,根據(jù)牛頓第二定律對(duì)物體加
速下滑的過(guò)程有mgsinθ-μmgcosθ=ma3
解得a3=4.0m/s2
設(shè)物體由最高點(diǎn)到斜面底端的時(shí)間為t3,所以物體向下勻加速運(yùn)動(dòng)的位移s1+s2=
1 |
2 |
解得t3=
10 |
所以物體返回到斜面底端的時(shí)間為t總=t2+t3=4.2s
答:(1)繩斷時(shí)物體的速度大小是8.0m/s.
(2)從繩子斷了開始到物體再返回到斜面底端的運(yùn)動(dòng)時(shí)間是4.2s.