如圖(1)所示,一根直杆AB與水平面成某一角度自定,在杆上套一個小物塊,杆底端B處有一**擋板,杆與板面垂直,...
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問題詳情:
如圖(1)所示,一根直杆AB與水平面成某一角度自定,在杆上套一個小物塊,杆底端B處有一**擋板,杆與板面垂直,現將物塊拉到A點靜止釋放,物塊下滑與擋板第一次碰撞前後的v-t圖像如圖(2)所示,物塊最終停止在B點.重力加速度為g=10m/s2,求:
(1)物塊與杆之間的動摩擦因數μ;
(2)物塊滑過的總路程s.
【回答】
解:
(1) 由圖象可知,物塊下滑的加速度a1=4m/s2,上滑時的加速度大小a2=8m/s2,杆AB長L=2m ……………………①(3分)
設斜杆的傾角為θ,物塊的質量為m,物塊與杆間的動摩擦因數為μ
由牛頓第二定律得 F合=mgsinθ-μmgcosθ=m a1…………………②(1分)
F合=mgsinθ+μmgcosθ=m a2…………………③(1分)
聯立①②③解得μ=0.25, sinθ=0.6,cosθ=0.8 …………………④(2分)
(2)對物塊整個過程分析,設物塊運動的路程為s,由動能定理得
mgLsinθ-μmgscosθ=0 ……………………⑤ (2分)
聯立④⑤解得s=6m……………………⑥ (1分)
知識點:牛頓運動定律的應用
題型:計算題