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(2013•绵阳模拟)如图所示,质量m=0.2kg的小滑块从固定的粗糙斜面底端以平行于斜面的速度vQ=18m/s滑上斜面.已知斜面倾角θ=37°,小滑块与斜面间的动摩擦因数μ=0.15,斜面足够长,重力加

题目详情
(2013•绵阳模拟)如图所示,质量m=0.2kg的小滑块从固定的粗糙斜面底端以 平行于斜面的速度vQ=18m/s滑上斜面.已知斜面倾角θ=37°,小滑块与斜面间的动摩擦因数μ=0.15,斜面足够长,重力加速度g=10m/s2.sinθ=0.6,cosθ=0.8,求:
(1)小滑块向上滑动的时间t是多少?
(2)小滑块上滑的最大高度h是多大?
(3)小搰块从底端出发到回到底端的过程中,减少的机械能△E是多少?
▼优质解答
答案和解析
(1)设小滑块上滑的加速度大小是a1,则由牛顿第二定律得
   ma1=mgsinθ+μmgcosθ 
又   v0=a1
解得a1=7.2 m/s2,t=2.5 s 
(2)小滑块从斜面底端上滑到最高处的过程中,设沿斜面上滑的距离是x,根据动能定理有
  0-
1
2
m
v
2
0
=-mgh-μmgxcosθ 
而h=xsinθ 
解得h=13.5m,则得x=
h
sinθ
=
13.5
0.6
m=22.5m
(3)根据功能关系有△E=2μmgxcosθ=2×0.15×0.2×10×22.5×0.8J=10.8J 
答:
(1)小滑块向上滑动的时间t是2.5s.
(2)小滑块上滑的最大高度h是13.5m.
(3)小滑块从底端出发到回到底端的过程中,减少的机械能△E=10.8J.