一物体沿长为L=16m,倾角为37°的粗糙固定斜面由顶端从开始静止下滑,物体与斜面间的动摩擦因数为0.5,重力加速度大小为10m/s2.求:(1)物体沿斜面下滑的加速大小:(2)物体由顶端滑到底端所用的时间:(3)物体滑到底端时的速度大小:第一问无具体数值?

问题描述:

一物体沿长为L=16m,倾角为37°的粗糙固定斜面由顶端从开始静止下滑,物体与斜面间的动摩擦因数为0.5,重力加速度大小为10m/s2.求:
(1)物体沿斜面下滑的加速大小:
(2)物体由顶端滑到底端所用的时间:
(3)物体滑到底端时的速度大小:
第一问无具体数值?

首先判断μ与tan37°的关系,μ=0.5,tan37°=0.75,所以物体一定沿传送带下滑,不可能上滑或者相对静止。
当皮带以10m/s的速度向下运动时,刚放上的物体有向上的相对运动趋势,物体所受的摩擦力向下,此时加速度为:
a1=mgsin37°+μmgcos37°/m=10m/s²
t1=v/a1=10/10=1s
在1s内的位移S=1/2a1t1²=5m,因为S总=16m,所以S2=16-5=11m
当物体速度超过皮带运行速度时,物体所受滑动摩擦力向上,此时加速度为:
a2=mgsin37°-μmgcos37°/m=2m/s²
S2=1/2a2t2²+Vt2=(1/2)×2×t2²+10×t2=11m
t2=1s或t2=-11s(舍去)
∴t总=t1+t2=1+1=2s

我来回答一下吧,
(1)以物体为研究对象做受力分析(用正交分解方法),沿斜面方向向下的合力为:mgsin37-u*mgcos37=ma,求出a=2m/s^2
(2)由运动学公式 s=1/2*a*t^2,带入L=16m,可求t=4s
(3)由v=at=8m/s.
解答完毕!