Question

16．如圖所示，楔形物塊固定在水平地面上，其斜面的傾角θ=37°．一個質量m=0.50kg的小物塊以v₀=8.0m/s的初速度，沿斜面向上滑行一段距離速度減為零．已知小物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.25，sin37°=0.60，cos37°=0.80，g取10m/s²．求：
（1）小物塊向上滑行過程中的加速度大小；
（2）小物塊向上滑行的時間；
（3）小物塊向上滑行過程中克服摩擦力所做的功．

Answer 1

分析 （1）利用牛頓第二定律求的上滑的加速度；
（2）由運動學公式求的時間；
（3）利用運動學公式求的上滑位移，由W=Fx求的摩擦力做功

解答 解：（1）小物塊沿斜面向上滑行的過程中，受重力、支持力、摩擦力，
根據(jù)牛頓第二定律有mgsin37°+μmgcos37°=ma
解得：a=8.0m/s²             
（2）設小物塊向上滑行時間為t，根據(jù)運動學公式$t=\frac{{v}_{0}}{a}$   
解得：t=1.0s         
（3）小物塊沿斜面向上滑行的位移$x=\frac{{v}_{0}}{2}t$
此過程中，小物塊克服摩擦力做的功W_f=μmgcos37°x 
解得：W_f=4.0J 
答：（1）小物塊向上滑行過程中的加速度大小8.0m/s²             
（2）小物塊向上滑行的時間1s；
（3）小物塊向上滑行過程中克服摩擦力所做的功4.0J

點評 本題主要考查了運動，牛頓第二定律和功的計算，屬于基礎問題；