一个物体从光滑斜面的顶端由静止开始下滑,斜面长10m,倾角θ=30°,斜面静止在粗糙的水平地面上,物体的质量m=0.4kg,重力加速度g=10m/s2.求:(1)物体下滑过程的加速度有多大?(2)物体从光滑斜面顶端下滑到底端,要用多长时间?(3)物体下滑过程中,地面对斜面的摩擦力有多大?

问题描述:

一个物体从光滑斜面的顶端由静止开始下滑,斜面长10m,倾角θ=30°,斜面静止在粗糙的水平地面上,物体的质量m=0.4kg,重力加速度g=10m/s2.求:

(1)物体下滑过程的加速度有多大?
(2)物体从光滑斜面顶端下滑到底端,要用多长时间?
(3)物体下滑过程中,地面对斜面的摩擦力有多大?

(1)根据牛顿第二定律得:
mgsinθ=ma
解得:a=gsinθ=10×

1
2
=5m/s2
(2)由运动学公式得:
s=
1
2
at2
t=
2s
a
=2s
(3)由平衡条件得:f=Nsinθ
N=mgcosθ
解得:f=mgcosθsinθ=
3
N
答:(1)物体下滑过程的加速度为5m/s2
(2)物体从光滑斜面顶端下滑到底端,要用2s时间;
(3)物体下滑过程中,地面对斜面的摩擦力为
3
N.
答案解析:(1)利用牛顿第二定律求的加速度;(2)利用运动学公式求的时间;(3)对斜面分析,在水平方向上合力为零求的摩擦力;
考试点:牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系.
知识点:本题主要考查了匀加速直线运动速度位移公式及牛顿第二定律的应用,难度不大,属于基础题.