一物块以一定的初速度沿斜面向上滑出

来源：学生作业帮编辑：作业帮分类：物理作业时间：2024/06/05 07:18:19

一物块以一定的初速度沿斜面向上滑出
一物块以一定的初速度沿固定斜面向上滑动,利用DIS实验系统,在计算机屏幕上得到其速度大小随时间的变化关系图像如图所示,求：(g=10m/s^2)
1 物块上滑和下滑的加速度大小a1、a2
2 物块向上滑行的最大距离s
3 斜面的倾角Θ及物块的斜面间的动摩擦因素
解第3个问就可以了^^

1.
物块上滑的加速度a1＝（0-4）÷0.5＝-8m/s²
物块下滑的加速度a1＝（2-0）÷1＝2m/s²
2.
由匀加速位移公式S＝v0t＋0.5at^2＝4×0.5-0.5×8×（0.5）^2＝1m
即物块向上滑行的最大距离为1m
3.
设物块质量为m,物块与斜面间的滑动摩擦系数为μ
则有：
ma1＝mgsinθ＋μmgcosθ
ma2＝mgsinθ-μmgcosθ
式中a1、a2为加速度绝对值,a1＝8,a2＝2
解得：θ＝30°
μ＝0.346
好吧,第三问,详细一点.
首选对物块做受力分析：物块上滑时,受到重力、滑动摩擦力、以及斜面对物块的支持力,其中,斜面对物块的支持力与物块对斜面的压力大小相等、方向相反.重力竖直向下,重力可以分解两个分力：一个是垂直于斜面向下的分力,大小为：mgcosθ,另一个是平行于斜面向下,大小为：mgsinθ.我们知道滑动摩擦力与物体的运动方向相反,因此,物块上滑时,滑动摩擦力的方向是平行于斜面向下的,而滑动摩擦力的大小等于压力乘以滑动摩擦系数,因此,物块与斜面间的滑动摩擦力等于：滑动摩擦系数×物块对斜面的压力＝μ×mgcosθ.由上面分析,我们知道,物块上滑时,在运动方向上（平行于斜面向上）,受到了与这个方向相反的两个力的作用：重力的分力、滑动摩擦力,这两个力的合力作用在物块上,使其作匀减速运动,由牛顿定律我们知道,物体质量与加速度的乘积等于物体受到的外力的合力,因此,物块上滑时的加速度a1与质量m的乘积等于重力的分力＋滑动摩擦力,即ma1＝mgsinθ＋μmgcosθ,两边同时除m,得到：a1＝g×sinθ＋μ×g×cosθ,式中,a1为物块上滑加速度,g为重力加速度,g＝10m/s²,μ为滑动摩擦系数.
再分析物块下滑时受力情况,受力和上滑时一样的,不同的是,滑动摩擦力的方向变成了平行于斜面向上,因此,物块受到的合力就变成了：重力的分力－滑动摩擦力.因此,就有ma2＝mgsinθ－μmgcosθ,简化得到：a2＝g×sinθ－μ×g×cosθ.
联立上面两个方程：
a1＝g×sinθ＋μ×g×cosθ
a2＝g×sinθ－μ×g×cosθ
由上面的解答,我们知道：a1＝8m/s²,a2＝2m/s²,同时知道g＝10m/s²
因此有：
8＝10×sinθ＋μ×10×cosθ
2＝10×sinθ－μ×10×cosθ
解,这个方程组,得到sinθ＝0.5,因此θ＝30°
μ＝0.346