问题详情:
如图一可视为质点的物体,在倾角θ=30°的固定斜面上,向下轻轻一推,它恰好匀速下滑.已知斜面长度为L=5m.求:欲使物体由斜面底端开始,沿斜面冲到顶端,物体上滑时的初速度至少为多大?(g取10m/s2)
【回答】
解:物体沿斜面匀速下滑时,受重力、支持力和滑动摩擦力,合力为零,由平衡条件,有:
平行斜面方向:f﹣mgsinθ=0
垂直斜面方向:N﹣mgcosθ=0
故物体所受的滑动摩擦力大小为:f=mgsinθ,
当物体沿斜面向上滑动时,受重力、支持力和滑动摩擦力,滑动摩擦力大小不变,方向相反,根据牛顿第二定律有:
﹣mgsinθ﹣f=ma
解得:a=﹣2gsinθ,方向沿斜面向下.
根据公式v2﹣=2ax解得:
=10m/s
答:欲使物体由斜面底端开始,沿斜面冲到顶端,物体上滑时的初速度至少为10m/s.
知识点:牛顿运动定律的应用
题型:计算题