Question

【题目】如图所示，倾角θ=37°的光滑斜面与粗糙的水平面平滑连接．现将一小滑块（可视为质点）从斜面上的A点由静止释放，最终停在水平面上的C点．已知A点距离水平面的高度h=0.45m，B点距离C点的距离L=1.5m．（假设滑块经过B点时没有任何能量损失，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2）．求：

（1）滑块在运动过程中的最大速度；
（2）滑块与水平面间的动摩擦因数μ；
（3）滑块从A点释放后，经过时间t=1.0s时速度的大小．

Answer 1

【答案】
（1）

解：滑块先在斜面上做匀加速运动，然后在水平面上做匀减速运动，故滑块运动到B点时速度最大为vm，设滑块在斜面上运动的加速度大小为a1，

mgsin 37°=ma1

vm2=2a1

解得：vm=3 m/s

（2）

解：滑块在水平面上运动的加速度大小为a2

μmg=ma2

vm2=2a2L

解得：μ=0.3

（3）

解：滑块在斜面上运动的时间为t1

vm=a1t1

得t1=0.5 s

由于t＞t1，滑块已经经过B点，做匀减速运动的时间为t﹣t1=0.5 s

设t=1.0 s时速度大小为v

v=vm﹣a2（t﹣t1）

解得：v=1.5 m/s

【解析】（1）滑块在斜面上时，对其受力分析，受到重力、支持力和摩擦力，根据牛顿第二定律列式求解出加速度，再根据运动学公式计算末速度；（2）对减速过程运用牛顿第二定律列式，再运用速度位移公式列式，最后联立方程组求解；（3）先判断加速时间，再根据速度时间关系公式求解t=1.0s时速度的大小．
【考点精析】根据题目的已知条件，利用匀变速直线运动的速度、位移、时间的关系的相关知识可以得到问题的答案，需要掌握速度公式：V=V0+at；位移公式：s=v0t+1/2at2；速度位移公式：vt2-v02=2as；以上各式均为矢量式，应用时应规定正方向，然后把矢量化为代数量求解，通常选初速度方向为正方向，凡是跟正方向一致的取“+”值，跟正方向相反的取“-”值．