問題詳情:
如圖所示,質量爲1kg的物體在離斜面底端O點4m的A點由靜止滑下,若動摩擦因數均爲0.5,斜面傾角爲37°,斜面與平面間由一小段圓弧連接,取g=10m/s2,求:
(1)物體能在水平面上滑行多遠?
(2)物體停止後,若施加沿接觸面的外力使其沿原路徑返回A點,則外力至少做多少功?
【回答】
考點: 動能定理的應用.
專題: 動能定理的應用專題.
分析: (1)由整個過程,由動能定理可以求出物體在水平面上滑行的距離.
(2)物體在外力作用下返回A點速度爲零時外力做功最少,由動能定理求.
解答: 解:(1)設物體能在水平面上滑行距離爲s2.
對全過程應用動能定理得
mgsin37°•s1﹣μmgcos37°•s1﹣μmgs2=0
得:s2=s1=×4m=1.6m
(2)物體返回過程,由動能定理得:
W﹣mgsin37°•s1﹣μmgcos37°•s1﹣μmgs2=0,則得 W=2mgsin37°•s1=2×1×10×0.6×4J=48J
答:
(1)物體能在水平面上滑行1.6m.
(2)物體停止後,若施加沿接觸面的外力使其沿原路徑返回A點,則外力至少做48J的功.
點評: 本題對全程應用動能定理求解的,也可以分成兩段應用動能定理處理,這是多個過程問題常用的兩種方法;對全程列式往往可以簡化步驟.
知識點:動能和動能定律
題型:計算題