Question

【題目】一質(zhì)量m=0.5kg的滑塊以一定的初速度沖上一傾角為30°足夠長的斜面，某同學利用DIS實驗系統(tǒng)測出了滑塊沖上斜面過程中多個時刻的瞬時速度，如圖所示為通過計算機繪制出的滑塊上滑過程的v﹣t圖象．求：（g取10m/s2）

（1）滑塊沖上斜面過程中加速度大小；
（2）滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)；
（3）判斷滑塊最后能否返回斜面底端？若能返回，求出返回斜面底端時的速度大小；若不能返回，求出滑塊停在什么位置．

Answer 1

【答案】
（1）

解：滑塊的加速度大小為：a=

（2）

解：物體在沖上斜面過程中，根據(jù)牛頓第二定律得：mgsinθ+μmgcosθ=ma，

解得：

（3）

解：滑塊速度減小到零時，重力的分力大于最大靜摩擦力，能再下滑．

滑塊上滑到距底端距離為： ，

由于mgsinθ＜μmgcosθ，物塊不下滑

【解析】（1）根據(jù)速度時間圖線的斜率求出滑塊沖上斜面過程中的加速度大小．（2）對上滑過程，運用牛頓第二定律，結合加速度的大小求出滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)．（3）因為重力的分力小于最大靜摩擦力，則滑塊不會下滑，根據(jù)速度位移公式求出上滑的最大位移．
【考點精析】通過靈活運用V-t圖象，掌握v-t圖像：①在速度圖像中，可以讀出物體在任何時刻的速度；②在速度圖像中，物體在一段時間內(nèi)的位移大小等于物體的速度圖像與這段時間軸所圍面積的值；③在速度圖像中，物體在任意時刻的加速度就是速度圖像上所對應的點的切線的斜率；④圖線與橫軸交叉，表示物體運動的速度反向；⑤圖線是直線表示物體做勻變速直線運動或勻速直線運動;圖線是曲線表示物體做變加速運動即可以解答此題．