质量m=10kg的物体,以v0=20m/s的初速度滑上倾角θ=37°的斜面,物体与斜面间的滑动摩擦力是它们间弹力的0.2倍,取g=10m/s2.sin37°=0.6,cos37°=0.8求:①物体所受的滑动摩擦力的大小;②物体向上

问题描述:

质量m=10kg的物体,以v0=20m/s的初速度滑上倾角θ=37°的斜面,物体与斜面间的滑动摩擦力是它们间弹力的0.2倍,取g=10m/s2.sin37°=0.6,cos37°=0.8求:
①物体所受的滑动摩擦力的大小;
②物体向上运动的时间;
③物体沿斜面向上运动的最大距离.

(1)物体上滑时受到重力和斜率的支持力及摩擦力作用,
N=mgcos37°=10×10×0.8=80N     
故摩擦力f=uN=0.2×80=16N;
(2)沿斜面方向,根据牛顿第二定律有:
f+mgsin37=m a       
a=

16+100×0.6
10
=7.6m/s2
故物体向上运动的时间:t=
v0
a
=
20
7.6
=2.63s     
(3)物体沿斜面向上运动的最大距离x=(v0+0)×
t
2
=20×
2.63
2
=26.3m
答:①物体所受的滑动摩擦力的大小为16N;
②物体向上运动的时间为2.63s;
③物体沿斜面向上运动的最大距离为26.3m.