(1)小物块在斜面上的受力情况如右图所示,重力的分力
F1=mgsinθ
F2=mgcosθ
根据牛顿第二定律有
FN=F2①
F1+Ff=ma②
又因为 Ff=μFN③
由①②③式得a=gsinθ+μgcosθ=10×0.6m/s2+0.25×10×0.8m/s2=8.0m/s2④
(2)小物块沿斜面上滑做匀减速运动,到达最高点时速度为零,则有
?
v
=2ax⑤
v
得 x=
=
?
v
v
2a
m=1.0m⑥0?4.02
2×(?8.0)
(3)小物块在斜面上的受力情况如右图所示,根据牛顿第二定律有
FN=F2⑦
F1-Ff=ma'⑧
由③⑦⑧式得a'=gsinθ-μgcosθ=10×0.6m/s2-0.25×10×0.8m/s2=4.0m/s2⑨
因为
?
v
=2a′x⑩
v
所以 v3=
=
2a′x
m/s=2
2×4.0×1.0
m/s(或2.8m/s)
2
答:(1)小物块沿斜面上滑时的加速度大小为8m/s2.
(2)小物块上滑的最大距离为1.0m.
(3)小物块返回斜面底端时的速度大小2
m/s.
2