在倾斜角为θ的长斜面上,一带有风帆的滑块从静止开始沿斜面下滑,滑块(连同风帆)的质量为m,滑块与斜面间的动摩擦因数为μ、风帆受到向后的空气阻力与滑块下滑的速度大小成正比,即f=kv.滑块从静止开始沿斜面下滑的v-t图象如图所示,图中的倾斜直线是t=0时刻速度图线的切线.(1)由图象求滑块下滑的最大加速度和最大速度的大小(2)若m=2kg,θ=37°,g=10m/s2,求出μ和k的值(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

问题描述:

在倾斜角为θ的长斜面上,一带有风帆的滑块从静止开始沿斜面下滑,滑块(连同风帆)的质量为m,滑块与斜面间的动摩擦因数为μ、风帆受到向后的空气阻力与滑块下滑的速度大小成正比,即f=kv.滑块从静止开始沿斜面下滑的v-t图象如图所示,图中的倾斜直线是t=0时刻速度图线的切线.

(1)由图象求滑块下滑的最大加速度和最大速度的大小
(2)若m=2kg,θ=37°,g=10m/s2,求出μ和k的值(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

(1)由图象可知滑块做加速度越来越小的加速运动,最终达到最大速度,匀速运动,从图中直接读出最大速度为2m/s,在初始位置加速度最大,根据斜率求解加速度为a=△v△t=3−01=3m/s2;滑块在斜面上受到重力、支持力...
答案解析:(1)由图象可知滑块做加速度越来越小的加速运动,最终达到最大速度,匀速运动,从图中直接读出最大速度,在初始位置加速度最大,根据斜率求解加速度;
(2)对滑块进行受力分析,根据牛顿第二定律求出滑块下滑速度为v时加速度的表达式,图中直线是t=0时刻速度图线的切线,v-t图象中斜率代表加速度.根据速度图线最终滑块做匀速运动,根据平衡条件列出等求解.
考试点:牛顿第二定律;匀变速直线运动的图像.
知识点:本题解题的关键在于正确进行受力分析,同时能正确理解图象的意义,根据物体的运动状态,则可由共点力的平衡条件求解.