傾角為θ=30°的斜面固定在水平地面上,將一個物塊放在斜面上時恰好能沿斜面勻速下滑.若此物塊從斜面底端以v0=20m/s的初速度沖上斜面,設斜面足夠長.取g=10m/s2.求:
(1)物塊與斜面間的動摩擦因數(shù);
(2)物塊沿斜面向上滑行的距離.
分析:(1)物體恰好能沿斜面勻速下滑,說明重力沿斜面的分力等于摩擦力,由此可以求摩擦因數(shù).
(2)若向上滑行,可以由受力分析得到加速度,進而可以求得上滑距離.
解答:解:(1)物體恰好能沿斜面勻速下滑,則重力沿斜面的分力等于摩擦力,即
mgsinθ=μmgcosθ
解得:μ=
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3

(2)若物體重力沿斜面的分力和摩擦力滑都沿斜面向下,則由此產(chǎn)生的加速度為a,有牛頓第二定律得:
-(mgsinθ+μmgcosθ)=ma
解得:
a=-10m/s2
由運動學公式:v2-v02=2as
解得:
s=20m
答:
(1)物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為
3
3

(2)物塊沿斜面向上滑行的距離為20m
點評:本題是簡單的牛頓定律綜合題,注意在上滑的時候,摩擦力是沿斜面向下的,牛頓定律的應用多是喜歡采用斜面的情景,適合初學者做練習使用.
練習冊系列答案
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,此區(qū)域外導軌是光滑的(取g=10m/s2).若電動小車沿PS以v=1.2m/s的速度勻速前進時,滑桿由AA′滑到OO’位置過程中,通過電阻R的電量q=1.25C.g取10m/s2,求:

(1)位置AA′到OO′的距離d;
(2)若滑桿在細繩作用下通過OO′位置時加速度為a=2m/s2;求此時細繩拉力;
(3)若滑桿運動到OO′位置時繩子突然斷了,設導軌足夠長,若滑桿返回到AA′后恰好做勻速直線運動,求從斷繩到滑桿回到AA′位置過程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量Q為多少?

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