如图所示,一个高为h的斜面固定在水平面上,一小球从A点以某一初速度开始向左运动,到达斜面顶端D时,速度恰好为0,已知小球

如图所示,一个高为h的斜面固定在水平面上,一小球从A点以某一初速度开始向左运动,到达斜面顶端D时,速度恰好为0,已知小球与斜面和小球与水平面间的动摩擦因数均为μ,A点到斜面顶端D的水平距离为s.求:(假定小球到达斜面底端B时,只改变速度方向,速度大小不改变)
(1)小球在水平面运动的加速度;
(2)小球在A点开始运动的初速度v0
无言1 1年前 已收到1个回答 举报

常乔 幼苗

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解题思路:(1)对小球进行受力分析,根据牛顿第二定律求小球在水平面上运动的加速度;
(2)分别对小球在斜面上求出小球运动的加速度再根据速度位移关系求解小球运动的初速度即可.

(1)设小球在水平面上运动的加速度大小为a1,根据牛顿第二定律有
F=f=μmg=ma1
a1=μg ②
加速度方向与小球运动方向相反,即水平向右.
(2)设小球到达斜面底端时的速度大小为v,假定斜面的倾角为θ,由运动学公式有

v20−v2=2a1(s−hcotθ) …③
设小球在斜面上匀减速的加速度大小为a2,同理有
mgsinθ+μmgcosθ=ma2…④
小球从斜面向上做匀减速运动至速度为0时刚好到达D点,故有:
v2=2a2×
h
sinθ…⑤
解②③④⑤得:v0=
2μg(s+h)
答:(1)小球在水平面运动的加速度为μg,方向水平向右;
(2)小球在A点开始运动的初速度为
2μg(s+h).

点评:
本题考点: 牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与位移的关系.

考点点评: 正确的受力分析和灵活运用匀变速直线运动规律是正确解题的关键,第二问用动能定理解更方便.

1年前

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