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摩擦力做功為Wf=-μmgscosθ=-μmgL(L為s在水平方向上的投影)
重力勢能增加Ep=mgh
則
|Wf| |
Ep |
L |
h |
設(shè)從A點到最高點,摩擦力做功為Wf,在最高點重力勢能為Ep
物體從A到B由動能定理得 WfB+WGB=△Ek
WfB=△E機
由題意得△Ek=-90J,△E機=-30J,聯(lián)立得EpB=60J
則有
|Wf| |
Ep |
|WfB| |
EpB |
1 |
2 |
從A點到最高點由動能定理,有|Wf|+Ep=150,聯(lián)立解得Ep=100J
(2)由(1)知μcotθ=
|WfB| |
EpB |
1 |
2 |
| ||
6 |
因為mgsin30°>μmgcos30°,因此物體最終會停在擋板處,設(shè)總路程為S總,則由動能定理,得
-μmgS總cos30°=0-Ek0,
解得S總=60m
答:(1)第一次到達最高點時的重力勢能為100J.
(2)若回到A時和擋板相碰無能量損失,物塊運動過程中通過的總路程為60m.