质量为2kg的物体,由斜面底部以3.8m/s的初速度沿斜面上滑,斜面固定且足够长,倾角37°,物体与斜面间的摩擦系数为0.2,求:物体运动能够上滑的最大距离.(g=10m/s2)
解:由受力分析可知物体在上滑的过程中所受摩擦力方向沿斜面向下.
f=μFN
而正压力FN=mgcos37°,
重力沿斜面向下的分力大小为mgsin37°,
故有mgsin37°+μmgcos37°=ma
由上式可得物体的加速度大小a=gsin37°+μgcos37°=7.6m/s2,方向沿斜面向下.
根据vt2-vo2=-2as
得S=0.95m.
答:物体运动能够上滑的最大距离为0.95m.
分析:要求物体上滑的最大距离,根据vt2-vo2=-2as必须先求物体上滑时的加速度,要求加速度,先求物体所受的合外力,要求合力,则需要对物体进行受力分析,正交分解从而求出摩擦力和合外力的大小.
点评:解决此类问题的关键是正确对物体进行受力分析,然后正交分解,求出合力,从而根据牛顿第二定律求出物体运动的加速度,最后根据运动学公式求解相关的物理量.