Question

【題目】如圖，一質(zhì)量m=2kg的滑塊套在與水平面成θ=37°的細直桿上，直桿固定不動�，F(xiàn)對滑塊施加豎直向上的恒力F，從某時刻起滑塊由靜止開始運動，經(jīng)過t=2s的時間，滑塊通過的位移s=1m（g取 10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）：

(1)計算滑塊運動的加速度大��；

(2)若 F=15N，計算滑塊與細桿間的動摩擦因數(shù)；

(3)若以滑塊初始位置為零勢能面，計算運動 2s 后滑塊具有的重力勢能；

(4)若將重力場與電場類比，寫出地球表面附近某點“重力勢φG”的定義及定義式，并指明其單位。

Answer 1

【答案】(1)；(2)0.5；(3)12J或 -12J；(4)；單位為（或）

【解析】

(1)滑塊靜止釋放后，做勻加速直線運動。由可得

(2)因為F=15N<mg，所以滑塊沿斜面向下運動，其受力如圖所示。

由牛頓第二定律得

因此

解得

(3) 若，則滑塊沿沿斜面向上運動，

若，則滑塊沿斜面向下運動，

(4)類比電場，可將地球表面附近某點“重力勢”定義為：物體在重力場中某點的重力勢能與其質(zhì)量的比值，叫做該點的“重力勢”。

若用表示“重力勢”、表示重力勢能、m表示質(zhì)量，則表達式為

單位為（或）