Question

【題目】如圖所示,一根直桿AB與水平面成某一角度自定,在桿上套一個小物塊,桿底端B處有一彈性擋板,桿與板面垂直.現將物塊拉到A點靜止釋放,物塊下滑與擋板第一次碰撞前后的v-t圖象如圖乙所示,物塊最終停止在B點. 重力加速度為取g=10 m/s2.求:

(1)物塊與桿之間的動摩擦因數μ.

(2)物塊滑過的總路程s.

Answer 1

【答案】（1）物塊與桿之間的動摩擦因數μ為0.25；

（2）物塊滑過的總路程s為6m．

【解析】

解：（1）設桿子與水平方向的夾角為θ，由圖象可知，物塊勻加速運動的加速度大小，

勻減速上滑的加速度大小，

根據牛頓第二定律得，mgsinθ﹣μmgcosθ=ma1，mgsinθ+μmgcosθ=ma2，

聯立兩式解得μ=0.25，sinθ=0.6．

（2）物塊最終停止在底端，對全過程運用動能定理得，

mgs1sinθ﹣μmgcosθs=0，

由圖線圍成的面積知，，

代入數據解得s=6m．

答：（1）物塊與桿之間的動摩擦因數μ為0.25；

（2）物塊滑過的總路程s為6m．