如图所示,斜面长为S=15m,倾角为θ=37°,一物体质量为m=2kg,从斜面底端的A点开始以初速度v0=20m/s,沿

如图所示,斜面长为S=15m,倾角为θ=37°,一物体质量为m=2kg,从斜面底端的A点开始以初速度v0=20m/s,沿斜面向上滑行.斜面与物体间的动摩擦因数为μ=0.5,物体滑到斜面顶端B点时飞出斜面,最后落在与A点处于同一水平面上的C处(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2,不计空气阻力),求:

(1)物体由A运动到B所需时间;
(2)物体落到C时的速度大小为多少?
宋果 1年前 已收到1个回答 举报

abchanyuezhen 幼苗

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解题思路:(1)物体由A运动到B过程做匀减速运动,根据牛顿第二定律求出加速度,再由位移公式求解时间.
(2)从A到C整个过程,重力做功为零,摩擦力做功为-μmgScosθ,根据动能定理求解物体落到C时的速度大小.

(1)物体由A到B过程中,根据牛顿第二定律得:
mgsinθ+μmgcosθ=ma,得a=g(sinθ+μcosθ)
代入解得:a=10sm/s2
由:S=v0t-[1/2at2得:
15=20t-5t2
解得:t1=1s,t2=3s,
因为根据v=v0-at=20-10×3(m/s)=-10m/s,说明物体在t2时刻沿斜面向下,与题不符,舍去.
(2)从A到C整个过程,重力做功为零,根据动能定理得:
-μmgScosθ=
1
2m
v2C−
1
2m
v20]
解得:vC=2
70m/s
答:
(1)物体由A运动到B所需时间是1s;
(2)物体落到C时的速度大小为2
70m/s.

点评:
本题考点: 动能定理的应用;匀变速直线运动的位移与时间的关系;牛顿第二定律.

考点点评: 本题是两个过程问题,第一个过程,物体做匀减速运动,由牛顿第二定律和运动学公式结合处理,第二过程斜抛运动,对全过程运用动能定理求解物体落地速度的大小.

1年前

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