Question

【題目】如圖所示，斜面體 ABC 放在粗糙的水平地面上。滑塊在斜面底端以初速度 v0＝9.6 m/s 沿斜面上滑。斜面傾角θ＝37°，滑塊與斜面間的動摩擦因數μ＝0.45。整個過程斜面體保持靜止不動，已知滑塊的質量 m＝1 kg，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g 取 10 m/s2。試求：

(1)滑塊回到出發點時的速度大小。

(2)定量畫出斜面與水平地面之間的摩擦力 Ff 隨時間 t 變化的圖象。

Answer 1

【答案】（1）

（2）如圖所示

【解析】

試題（1）滑塊沿斜面上滑過程，由牛頓第二定律：，解得

設滑塊上滑位移大小為L，則由，解得

滑塊沿斜面瞎晃過程，由牛頓第二定律：，解得

根據，解得

（2）滑塊沿斜面上滑過程用時

對斜面與滑塊構成的系統受力分析可得

滑塊沿斜面下滑過程用時

對斜面與滑塊構成的系統受力分析可得

隨時間變化如圖如圖所示