Question

一物体以12m/s的初速度冲上斜面的最顶端，然后又沿斜面向下运动，返回斜面底端时的速度大小为10m/s，在此

一物体以12m/s的初速度冲上斜面的最顶端，然后又沿斜面向下运动，返回斜面底端时的速度大小为10m/s，在此全过程中的v-t图象如图所示，求：（1）斜面的长度L；（2）物体从斜面顶端滑到底端所用的时间t；（3）斜面的倾角θ的正弦值sinθ=？（4）物体在斜面上运动时受到斜面给它的滑动摩擦力大小是物体所受重力大小的几倍．

Answer 1

（1）由图象得斜面的长度 L= v 1 2 t 1 = 12 2 ×2m=12m （2）下滑过程由L= v 2 2 t 2 得物体从斜面顶端滑到底端所用的时间t=2.4s   （3）上滑过程的加速度a 1 = △v 1 △t 1 解得：a 1 =6m/s 2 由牛顿第二定律得mgsinθ+F f =ma 1 下滑过程中的加速度大小a 2 = △v 2 △t 2 a 2 = 25 6 m/s 2 由牛顿第二定律得mgsinθ-F f =ma 2 解得sinθ= 61 120 F f = 11 12 m…（1分）             （4）所以F f = 11 120 mg，即滑动摩擦力大小是物体所受重力大小的 11 120 倍． 答：（1）斜面的长度为12m； （2）物体从斜面顶端滑到底端所用的时间为2.4s； （3）斜面的倾角θ的正弦值sinθ= 61 120 ； （4）物体在斜面上运动时受到斜面给它的滑动摩擦力大小是物体所受重力大小的 11 120 倍．