力等于滑动摩擦力)
(1)求θ角增大到多少时,物块能从斜面开始下滑;(用正切值表示)
(2)当θ角增大到37°时,物块恰能停在桌面边缘,求物块与桌面间的动摩擦因数μ2;(已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
(3)继续增大θ角,发现θ=53°时物块落地点与墙面的距离最大,求此最大距离xm。
[思路点拨] 解答本题时应注意以下两点
(1)物块要沿斜面下滑的临界条件是mgsin θ=μ1mgcos θ。
(2)物块平抛的水平距离与桌子长度之和为落地点到墙面的最大距离。
[解析] (1)为使小物块下滑,应有mgsin θ≥μ1mgcos θ
θ满足的条件tan θ≥0.05
即当θ=arctan 0.05时物块恰好从斜面开始下滑。
(2)克服摩擦力做功Wf=μ1mgL1cos θ+μ2mg(L2-L1 cos θ)
由动能定理得mgL1sin θ-Wf=0
代入数据得μ2=0.8。
(3)由动能定理得mgL1sin θ-Wf=mv2
代入数据得v=1 m/s
由平抛运动规律得H=gt2,x1=vt
解得t=0.4 s,x1=0.4 m
xm=x1+L2=1.9 m。
[答案] (1)arctan 0.05 (2)0.8 (3)1.9 m
动能定理与牛顿运动定律在解题时的选择方法
(1)动能定理与牛顿运动定律是解决力学问题的两种重要方法,同一个问题,用动能定理一般要比用牛顿运动定律解决起来更简便。
(2)通常情况下,若问题涉及时间、加速度或过程的细节,要用牛顿运动定律解决;而曲线运动、变力做功或多过程等问题,一般要用动能定理解决。
1.一辆汽车以v1=6 m/s的速度沿水平路面行驶时,急刹车后能滑行s1=3.6 m,如果以v2=8 m/s的速度行驶,在同样的路面上急刹车后滑行的距离s2应为( )