高中物理——斜面上物体的动力学问题

2025年02月18日 浏览:

一木块在倾角为37°的斜面上,g=10m/s2

1、若斜面光滑,求木块下滑时加速度的大小;

2、若斜面粗糙,木块与斜面间的动摩擦因数为0.2,则当木块以某一初速度下滑时,其加速度的大小为多少;

3、若斜面粗糙,木块与斜面间的动摩擦因数为0.2,则当木块以某一初速度上滑时,其加速度的大小为多少;

4、若斜面粗糙,木块与斜面间的动摩擦因数为0.2,木块质量为3kg,木块受到沿斜面向上的、大小为25.8N的推力作用,则木块由静止开始运动的加速度大小为多少;

5、其他条件同上问,若木块受到沿斜面向上的、大小为4.2N的推力作用,则木块由静止开始运动的加速度大小为多少。

分析:这是一道关于斜面上物体运动的问题。在这类题中要特别注意摩擦力的方向,必要时必须通过一定的运算去确定。做第(2)问时可以进行讨论:设斜面倾角为,当时,物体沿斜面匀速下滑;当时,物体沿斜面减速下滑;当时,物体沿斜面加速下滑。

解答:

1、对木块进行受力分析如(图1)所示。

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图1

进行正交分解后,依据牛顿第二定律可得:

m/s2

2、对木块进行受力分析如(图2)所示。

图2

进行正交分解后,依据牛顿第二定律可得:

3、对木块进行受力分析如(图3)所示。

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图3

进行正交分解后,依据牛顿第二定律可得:

4、对木块进行受力分析如(图4)所示。进行正交分解后,首先判断摩擦力和加速度的方向:

图4

∵ 

∴ 摩擦力的方向沿斜面向下,加速度的方向沿斜面向上.

∴  =1m/s2

5、对木块进行受力分析如(图5)所示。进行正交分解后,首先判断摩擦力和加速度的方向:

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∵ 

∴ 摩擦力的方向沿斜面向上,加速度的方向沿斜面向下。

∴  m/s2

来源:网络

编辑:小林