問題詳情:
如圖所示,木板與水平地面間的夾角θ可以隨意改變,當θ=30°時,可視爲質點的小木塊恰好能沿着木板勻速下滑.若讓該小木塊從木板的底端以v0的速度沿木板向上運動,隨着θ的改變,小木塊沿木板向上滑行的距離將發生變化.已知重力加速度爲g.
(1)小木塊與木板間的動摩擦因數;
(2)當θ=60°角時,小木塊沿木板向上滑行的距離;
(3)當θ=60°角時,小木塊由底端沿木板向上滑行再回到原出發點所用的時間
【回答】
(1)當θ=30°時,對木塊受力分析得:
mgsinθ=μFN ①
FN=mgcosθ ②
聯立①②得:
(2)當小木塊向上運動時,小木塊的加速度爲a,則:mgsin θ+μmgcosθ=ma
小木塊的位移爲x:
則:
而θ=60°
則
(3)當小木塊向上運動時,小木塊的加速度爲a1,則:mgsin θ+μmgcos θ=ma1
當小木塊向下運動時,小木塊的加速度爲a2,則:mgsinθ-μmgcosθ=ma2
解得:
由得:
故:
知識點:勻變速直線運動的研究單元測試
題型:計算題