Question

（14分）一质量m＝0.5kg的滑块以一定的初速度冲上一倾角为30º足够长的斜面，某同学利用DIS实验系统测出了滑块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度，如图为通过计算机绘制出的滑块上滑过程中的v-t图。最大静摩擦力可视为等于滑动摩擦力，g取10m/s²，求：

（1）滑块冲上斜面过程中的加速度大小；
（2）滑块与斜面间的动摩擦因数；
（3）判断滑块最后能否返回斜面底端？若能返回，求出返回斜面底端时的动能；若不能返回，求出滑块停在什么位置。

Answer 1

（1）a=12m/s²（4分）；（2） μ=  （5分）；（3）x=1.5m（5分）

试题分析：(1)根据v-t图像的斜率描述加速度，可求滑块的加速度，故加速度大小为12m/s²；（2）在物体冲上斜面的过程中，根据牛顿第二定律，代入数据可求动摩擦因数（3）由题意知，μ＞tan30°，故滑块速度减小到零时，重力的分力小于最大静摩擦力，不能再下滑；根据匀变速直线运动的规律滑块运动的位移，即滑块停在距底端1.5m处。