Question

由于下了大雪，許多同學在課間追逐嬉戲，盡情玩耍，而同學王清和張華卻做了一個小實驗：他們造出一個方形的雪塊，讓它以一定的初速度從一斜坡的底端沿坡面沖上該足夠長的斜坡（坡上的雪已壓實，斜坡表面平整），發現雪塊能沿坡面最大上沖3.4m．已知雪塊與坡面間的動摩擦因數為μ=0.1，他們又測量了斜坡的傾角為θ=37°，如圖所示．他倆就估測出了雪塊的初速度．那么：
（1）請你算出雪塊的初速度為多大？
（2）請問雪塊沿坡面向上滑的時間為多長？（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s²）

Answer 1

（1）對雪塊受力分析如圖，
垂直于斜面方向：mgcosθ=F_N
平行于斜面方向：mgsinθ+f=ma
又：f=μF_N
聯立并代入數據得：a=6.8m/s²
根據勻變速直線運動的位移速度公式有：v_m²=2ax
得：v_m=

2ax

=

2×6.8×3.4

=6.8m/s
（2）由速度時間公式：v_m=at
得：t=

6.8

6.8

=1s
答：（1）雪塊的初速度為6.8m/s；
（2）請問雪塊沿坡面向上滑的時間為1s．