Question

(12分)如图甲所示，一质量为m="1.0" kg的木块从倾角为α=37º、长度为L="3.2" m的固定粗糙斜面顶端由静止开始运动，同时木块受水平向左的风力作用，且水平风力与风速成正比，木块在斜面上下滑时的加速度a与风速v之间的关系如图乙所示。已知sin 37º=0.6，cos 37º=0.8，取重力加速度大小为g="10" m/s²，请求解：
     
(1)木块与斜面间的动摩擦因数
(2)风速v="3.0" m/s时木块沿斜面下滑的时间t及木块所受水平风力F的大小。

Answer 1

(1)=0.25。(2) F=2.5N

试题分析：(1)当风速为0时，物体下滑的加速度为4.0m/s²，              （1分）
由牛顿定律得物体的加速度为：                （2分）
解得：=0.25。                                                  （1分）
(2) 由a-v图象可得：a=4-0.8v                                       （2分）
当v="3" m/s时，物体下滑的加速度为a=1.6m/s²                                      （1分）
由运动学公式得：，解得：t=2.0s                           （1分）
由牛顿第二定律得：
            （2分）
解得：F=2.5N                                                    （2分）
点评：本题难度较小，对于力与运动的关系问题，可根据受力求解加速度再由牛顿第二定律求解，或现有牛顿第二定律求解加速度，再由运动学公式求解