一道物理题,运动学如图所示,长4m、倾角θ=37º的斜面与水平面材质相同,斜面下端与水平面间由极短的圆弧面平滑相连(可认为物体在连接处速率不变).一个质量为m的物体(可视为质点)从斜面顶端由静止开始下滑,物体与地面间的动摩擦因数为0.5,g取10,求物体运动时间和在水平面上滑行的距离.

问题描述:

一道物理题,运动学
如图所示,长4m、倾角θ=37º的斜面与水平面材质相同,斜面下端与水平面间由极短的圆弧面平滑相连(可认为物体在连接处速率不变).一个质量为m的物体(可视为质点)从斜面顶端由静止开始下滑,物体与地面间的动摩擦因数为0.5,g取10,求物体运动时间和在水平面上滑行的距离.

mgLsinθ-μmgLcosθ=1/2mv^2 v^2=2(24-16)=16 v=4m/s
(mgsinθ-μmgcosθ)t1=mv-0 t1=2s -μmgt2=0-mv t2=0.8s t=t1+t2=2.8s
-μmgx=0-1/2mv^2 x=1.6m

整个过程可以看成重力、斜面上的摩擦力以及水平面上的摩擦力做功,由动能定理:
mgsin37°s-μcos37°mgs-μmgl=0
解得l=1.6m

斜面上mgSin37-μmgCos37=ma1a1=2m/s^2V^2=2aLV=4m/s (这是坡地速度)t1=V/a1=4/2=2s水平面μmg=ma2a2=5m/s^2S=V^2/2a2=16/10=1.6mt2=V/a2 =4/5=0.8s结论:总时间=2.8s 水平面滑行路程1.6m...