| 斜面问题 题目答案及解析

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必修1

第四章 牛顿运动定律

4.6 用牛顿运动定律解决问题(一)

斜面问题

如图所示,某路段由斜面$AB$和水平面$BC$组成,其中$AB$段倾角为$37^\circ$$AB$段和$BC$段平滑连接。将小滑块由$A$点自由释放,一段时间后小滑块停在$C$点。已知小滑块与$AB$段间的动摩擦因数为$0.625$,小滑块与$BC$段间的动摩擦因数为$0.4$$BC$段长度为$2\;\rm m$,取重力加速度$g=10\;\rm m/s^{2}$$\sin37^\circ =0.6$$\cos37^\circ =0.8$,求

小滑块运动到$B$点时的速度大小;

[["

$v_{B}=4\\;\\rm m/s$

"]]

小滑块由$B$$C$运动的过程中,由牛顿第二定律可得$\mu _{1}mg=ma_{1}$

解得$a_{1}=4\;\rm m/s^{2}$

小滑块由$B$$C$运动的过程中$0-v_{B}^{2}=-2a_{1}L_{BC}$

解得$v_{B}=4\;\rm m/s$

小滑块整个运动过程的时间。

[["

$5\\;\\rm s$

"]]

小滑块由$B$$C$运动的时间满足$v_{B}=a_{1}t_{1}$

解得$t_{1}=1\;\rm s$

小滑块由$A$$B$运动的过程,由牛顿第二定律可得$mg\sin 37^\circ-\mu _{2}mg\cos 37^\circ =ma_{2}$

解得$a_{2}=1\;\rm m/s^{2}$

小滑块由$A$$B$运动的时间满足$v_{B}=a_{2}t_{2}$

解得$t_{2}=4\;\rm s$

小滑块整个运动过程的时间$t=t_{1}+t_{2}=5\;\rm s$

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