如图所示,物体从斜坡上的A点由静止开始滑到斜坡底部B处,又沿水平地面滑行到C处停下,已知斜坡倾角为θ,A点高为h,物体与斜坡和地面间的动摩擦因数都是μ,物体由斜坡底部转到水平地面运动时速度大小不变,求B、C间的距离.
问题描述:
如图所示,物体从斜坡上的A点由静止开始滑到斜坡底部B处,又沿水平地面滑行到C处停下,已知斜坡倾角为θ,A点高为h,物体与斜坡和地面间的动摩擦因数都是μ,物体由斜坡底部转到水平地面运动时速度大小不变,求B、C间的距离.
答
在斜面上对物体受力分析.
由牛顿运动定律:mgsinθ-μN=ma
N-mg cosθ=0
解得:a=gsinθ-μgcosθ
到达B点的速度为
由vB2=2as得,
s=
h sinθ
解得vB=
2(gsinθ−μgcosθ)
h sinθ
在水平面上由牛顿运动定律:-μmg=ma′
a′=-μg
由02-vB2=2a′x′得
x=
=−v2B 2a′
2h(sinθ−μcosθ) 2μsinθ
答:B、C间的距离为
2h(sinθ−μcosθ) 2μsinθ
答案解析:物体从斜坡上滑下时受到重力、斜面的支持力和滑动摩擦力,根据牛顿第二定律求解加速度,根据已知条件:初速度、斜面长AC和加速度,由速度与位移的关系式求解物体滑到斜坡底端时的速度大小,物体在地面上滑行时水平方向受到滑动摩擦力作用,由牛顿第二定律求出加速度,再由速度与位移的关系式求出在地面上滑行的距离.
考试点:牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与位移的关系.
知识点:本题是实际问题,关键要建立物理模型,对问题进行简化,分析人的受力情况和运动情况是基础.