Question

在某一個探究實驗中，實驗員將某物體以某一確定的初速率v．沿斜面向上推出（斜面足夠長且與水平方向的傾角θ可調(diào)節(jié)），設(shè)物體在斜面上能達(dá)到的最大位移為s_m實驗測得s_m與斜面傾角θ的關(guān)系如圖所示，g取10m/s²，求：物體的初速率v₀ 和物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ．

Answer 1

分析：由圖，當(dāng)傾角θ=

π

2

時，物體做豎直上拋運動，根據(jù)速度位移公式求出物體的初速度大�。�
當(dāng)傾角θ=0時，物體沿水平方向做勻減速運動，結(jié)合動能定理求出物體與斜面間的動摩擦因數(shù)．

解答：解：當(dāng)θ=

π

2

時，物體做豎直上拋運動，由圖知最大高度為：s_m=10m
由0-

v

2 0

=-2gs_m
解得：v₀=

2gsm

=

2×10×10

m/s=10

2

m/s=14.14m/s
當(dāng)θ=0時，s_m=10

3

m，物體沿水平方向做勻減速運動，根據(jù)動能定理得：
-μmgs_m=0-

1

2

m

v

2 0

解得：μ=

v 2 0

2gsm

=

(10 2 )2

2×10×10 3

=

3

3

=0.577．
答：物體的初速率v₀為14.14m/s，物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ為0.577．

點評：本題首先要有基本的讀圖能力，其次要正確選擇物理規(guī)律求解．對于μ，也可以根據(jù)牛頓第二定律和運動學(xué)公式結(jié)合求解．