如圖所示,水平地面AB與傾角為θ的斜面平滑相連.一個(gè)質(zhì)量為m的物塊靜止在A點(diǎn).現(xiàn)用水平恒力F向右拉物塊,使物塊從靜止開(kāi)始做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),經(jīng)時(shí)間t到達(dá)B點(diǎn),此時(shí)撤去拉力F,物塊在B點(diǎn)平滑地滑上斜面.已知物塊與水平地面和斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,重力加速度為g求:
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(1)物塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度的大??;
(2)物塊沿斜面向上運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度的大小;
(3)物塊沿斜面上滑的最大距離.
(1)從A到B過(guò)程運(yùn)用動(dòng)量定理,得到
(F-μmg)t=mv
解得
v=?μgt故物塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度的大小為
?μgt.
(2)物體沿斜面向上運(yùn)動(dòng),受力如右圖所示
根據(jù)牛頓第二定律
mgsinθ+μN(yùn)=ma
N=mgcosθ
解得
a=g(sinθ+μcosθ)
故物塊沿斜面向上運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度的大小g(sinθ+μcosθ).
(3)根據(jù) v
2=2aS
解得
S=(Ft?μmgt)2 |
2m2g(sinθ+μcosθ) |
故物塊沿斜面上滑的最大距離為
(Ft?μmgt)2 |
2m2g(sinθ+μcosθ) |
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