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如图所示,粗糙的斜面倾角α=30°,有一质点从斜面底端A以某一初速度开始沿斜面向上运动,经2s到达B点,此时质点速度恰好为零.然后又从B点返回到底端A.已知A、B两点间距离为16m,求从B点返回到A点的时间和回到A点时的速度大小.(g=10m/s2
分析:先求出上升过程中的平均速度,再求出上升时的加速度,根据牛顿第二定律分别对上升和下滑过程列式求出下滑的加速度,根据匀加速直线运动位移公式求出运动时间,根据速度时间公式求出回到A点速度.
解答:解:上升过程中的平均速度
.
v
=
x
t
=
16
2
m/s=8m/s

所以上升时的加速度a1=
△v
t
2
=
8
1
m/s2=8m/s2

根据牛顿第二定律得:
上升时:mgsinα+f=ma1
下滑时:mgsinα-f=ma2
解得:a2=2m/s2
从B点返回的时间:t1=
2x
a2
=
2×16
2
s=4s

回到A点的速度:v=a2t1=8m/s
答:从B点返回到A点的时间为4s,回到A点时的速度大小为8m/s.
点评:本题主要考查了牛顿第二定律及运动学基本公式的直接应用,注意平均速度在解题时的应用,难道适中.
练习册系列答案
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(2008?盐城模拟)如图所示,粗糙的斜面体M放在粗糙的水平面上,物块m恰好能在斜面体上沿斜面匀速下滑,斜面体静止不动,斜面体受地面的摩擦力为F1;若用平行力于斜面向下的力F推动物块,使物块加速下滑,斜面体仍静止不动,斜面体受地面的摩擦力为F2;若用平行于斜面向上的力F推动物块,使物块减速下滑,斜面体仍静止不动,斜面体受地面的摩擦力为F3.则(  )

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cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2.求:
(1)物体P第一次通过B点时的速度大小;
(2)物体P第一次离开D点后在空中做竖直上抛运动,不计空气阻力,则最高点E和D点之间的高度差h为多大?
(3)物体P从空中又返回到圆轨道和斜面,多次反复,在整个运动过程中,物体在斜面上通过的总路程x为多大?

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