Question

由于下了大雪，许多同学在课间追逐嬉戏，尽情玩耍，而同学王清和张华却做了一个小实验：他们造出一个方形的雪块，让它以一定的初速度从一斜坡的底端沿坡面冲上该足够长的斜坡（坡上的雪已压实，斜坡表面平整），发现雪块能沿坡面最大上冲3.4m．已知雪块与坡面间的动摩擦因数为μ=0.1，他们又测量了斜坡的倾角为θ=37°，如图所示．他俩就估测出了雪块的初速度．那么：
（1）请你算出雪块的初速度为多大？
（2）请问雪块沿坡面向上滑的时间为多长？（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s²）

Answer 1

（1）对雪块受力分析如图，
垂直于斜面方向：mgcosθ=F_N
平行于斜面方向：mgsinθ+f=ma
又：f=μF_N
联立并代入数据得：a=6.8m/s²
根据匀变速直线运动的位移速度公式有：v_m²=2ax
得：v_m=

2ax

=

2×6.8×3.4

=6.8m/s
（2）由速度时间公式：v_m=at
得：t=

6.8

6.8

=1s
答：（1）雪块的初速度为6.8m/s；
（2）请问雪块沿坡面向上滑的时间为1s．