...一物体以v0=6.4m/s的初速度,从斜面底端向上滑行,该物体与
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(1)物体上滑过程,根据动能定理得
-(mgxsinθ+μmgcosθ)x=0-12mv02 ①
根据牛顿第二定律得,
物体上滑过程的加速度大小为a1=mgsinθ+μmgcosθm=g(sinθ+μcosθ)=10×(0.8+0.8×0.6)m/s2=12.8m/s2 ②
物体下滑过程的加速度大小为a2=mgsinθ?μmgcosθm=g(sinθ-μcosθ)=10×(0.8-0.8×0.6)m/s2=3.2m/s2 ③
由公式x=12at2得:
物体上滑所用时间为 t1=2xa1④
物体下滑时间为t2=2xa2 ⑤
物体从开始到再次返回斜面底端所需的时间 t=t1+t2 ⑥
①→⑥联立得:t=1.5s
(2)物体下滑过程,根据动能定理得
(mgxsinθ-μmgcosθ)x=12mv2 ⑦
①⑦联立得:v=3.2m/s
(3)当θ=37°时由牛顿第二定律得:
物体上滑过程的加速度大小为a1′=mgsinθ+μmgcosθm=g(sinθ+μcosθ)=10×(0.6+0.8×0.8)m/s2=12.4m/s2
上滑时间:t1′=v0a′1=6.412.1s=1631s<1s
又因为tanθ=0.75<0.8 所以物体滑到最顶端后不再下滑,保持静止.
得物体在开始第1s内的位移大小:x′=v′022a′1=6.422×12.4 m=1.7m
答:(1)求物体从开始到再次返回斜面底端所需的时间为1.5s;
(2)求返回斜面底端时的速度3.2m/s;
(3)物体在开始第1s内的位移大小为1.7m.