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如图所示,倾角θ=37°的斜面固定在水平面上。质量m=0.5kg的小物块受到沿斜面向上的F=9.0N的拉力作用,从斜面底端由静止沿斜面向上运动。小物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.25(斜面足够长,取g=10m/s2。sin37°=0.6,cos37°=0.8)。

(1)求在拉力F的作用过程中,小物块加速度的大小;

(2)若在小物块沿斜面向上运动x1=0.80m时,将拉力F撤去,求整个运动过程中小物块重力势能的最大值。(取水平面做参考平面)

 

 

 

(1)根据牛顿第二定律,有:F-f-mgsin37°=ma1

而f=μmgcos37°

故所求加速度为a1=10m/s2

(2)设撤去拉力时小物块的速度为v,撤去拉力后小物块加速度和向上运动的距离大小分别为a2、x2,有

a2=gsinθ+μgcosθ=8m/s2

对加速过程,有v2=2a1x1

对减速过程,有v2=2a2x2

解得x2=1.0m

所求重力势能的最大值为Epm=mg(x1+x2)sin37°=5.4J

解析:略

 

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求:(1)滑块运动到圆环最高点C时的速度的大小

(2)滑块运动到圆环最低点时对圆环轨道压力的大小

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