Question

【題目】如圖甲所示，足夠長的固定粗糙斜面的傾角θ=30°，斜面的底端有一擋板，與斜面平行的輕質(zhì)彈簧的一端固定在擋板上，質(zhì)量m=0. 5kg的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）壓縮彈簧，滑塊與彈簧不拴接。現(xiàn)將滑塊由靜止釋放，從釋放滑塊開始計(jì)時(shí)，計(jì)算機(jī)通過傳感器描繪出滑塊在0~0.2s內(nèi)的（圖像如圖乙所示，其中Oab段為曲線，bc段為直線。已知滑塊由靜止釋放時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能Ep= 2J，取g = 10 m/ s2，求：

(1)0~0.1s滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；

(2)0~0.1s內(nèi)滑塊沿斜面上滑的距離。

Answer 1

【答案】（1）；（2）0.2m

【解析】

(1)由題圖乙可知，0.1 s~0. 2 s內(nèi)滑塊離開彈簧沿斜面向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度的大小為

由牛頓第二定律有

解得。

(2)由題圖乙可知，t1=0.1 s時(shí)滑塊的速度大小為v=2 m/s， 0~0.1 s內(nèi)，由功能關(guān)系有

解得x=0.2 m。

答：(1)0~0.1s滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；

(2)0~0.1s內(nèi)滑塊沿斜面上滑的距離x=0.2 m。