頻閃照相是研究物理過程的重要手段，如圖所示是某同學研究一質量為m=0.5kg的小滑塊從光滑水平面滑上粗糙斜面並...

問題詳情：

頻閃照相是研究物理過程的重要手段，如圖所示是某同學研究一質量為m=0.5kg的小滑塊從光滑水平面滑上粗糙斜面並向上滑動時的頻閃照片．已知斜面足夠長，傾角為α=37°閃光頻率為10Hz．經測量換算獲得實景資料：S1=S2=40cm，S3=35cm，S4=25cm，S5=15cm．取g=10m/s2．sin37°=0.6，cos37°=0.8，設滑塊通過平面與斜面連線處時沒有能量損失．求：

（1）滑塊與斜面間的動摩擦因數μ，並說明滑塊在斜面上運動到最高點後能否自行沿斜面下滑：

（2）從滑塊滑上斜面開始計時，經多長時間到達斜面上的A點（圖中A點未畫出，己知A點到斜面最低點B的距離為0.6m）．（注意：結果可以用根號表示）

【回答】

（1）μ=0.5，因μ＜tan37°，所以滑塊在斜面上運動到最高點後能自行沿斜面下滑；

（2）0.2s或（0.2+）s到達A點．

【解析】

試題分析：（1）在斜面上物塊做勻減速直線運動，設加速度為a，則由公式△S=a1T2

代入資料解得：a1=10m/s2

由牛頓第二定律有：mgsinα+μmgcosα=ma1

聯立以上方程解得：μ=0.5   

因μ＜tan37°，所以滑塊在斜面上運動到最高點後能自行沿斜面下滑；

解得：sm=0.8m

下滑加速度為：a2=gsinα﹣μgcosα=2m/s2

從最高點下滑到達A點的時間設為t2，則有：sm﹣sAB= a2t22

下滑時間為：t2=s

所以，從滑塊滑上斜面開始計時，到達斜面的時間為0.2s或者0.2s+ s。1

考點：牛頓第二定律的應用；動能定理

【名師點睛】此題主要考查了牛頓第二定律的應用；關鍵是分析物體的受力情況，根據牛頓定律求解處物體的運動的加速度，並能關聯物體的速度及位移的關係，靈活運用運動公式列方程求解.

知識點：動能和動能定律

題型：計算題