物體以大小不變的初速度v0沿木板向上滑動,若木板傾角θ不同,物體能上滑的距離x也不同,如圖為物體在木板上滑動的x-θ圖線.則圖中最低點P的坐標為________.(g=10m/s2).

53°,12m
分析:由圖讀出:當(dāng)θ=0°時,x1=20m,表示物體水平面做減速運動的位移為20m.當(dāng)θ=90°時,物體豎直上拋高度x2=15m.根據(jù)動能定理求出初速度v0與μ的關(guān)系式.再由動能定理研究初速度與任意角θ的關(guān)系式,根據(jù)數(shù)學(xué)求出x為最小值時的θ值和x.
解答:設(shè)物體與木板的動摩擦因數(shù)為μ.
當(dāng)θ=0°時,x1=20m.根據(jù)動能定理得
-μmgx1=0-
當(dāng)θ=90°時,x2=15m.
-mgx2=0-
由①②得 μ==0.75
當(dāng)斜面的傾角為任意角θ時,
-mgsinθ?x-μmgxcosθ=0-
由②③比較得到
x==
其中tanα=μ=0.75,α=37°
根據(jù)數(shù)學(xué)知識可知,當(dāng)θ=53°時,x最小且xmin==12m.
故本題答案是:圖中最低點P的坐標為(53°,12m).
點評:本題不是簡單的讀圖題,而是要根據(jù)物理規(guī)律推導(dǎo)解析式嚴格的求解.
練習(xí)冊系列答案
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如圖,質(zhì)量為m,帶電-q的小物體,可在水平軌道OX軸上運動,O為墻邊,右側(cè)有勻強電場,場強大小為E,方向沿OX軸正向,小物體以初速v0從距墻X0處沿OX軌道向右運動,運動時受到大小不變的摩擦力f作用,且f<Eq;設(shè)小物體與墻碰撞時不損失機械能,電量保持不變.求:它在停止前通過的總路程為多少?

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如圖10,一個質(zhì)量m,帶電荷-q的小物體,可在水平絕緣軌道ox上運動,OR端有一與軌道垂直的固定墻,軌道處于勻強電場中,場強大小為E,方向沿Ox正向.小物體以初速v0從位置x0沿Ox軌道運動,受到大小不變的摩擦力f作用,且f<qE.設(shè)小物體與墻壁碰撞時不損失機械能,且電量保持不變,求它在停止運動前所通過的總路程.

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如圖,質(zhì)量為m,帶電-q的小物體,可在水平軌道OX軸上運動,O為墻邊,右側(cè)有勻強電場,場強大小為E,方向沿OX軸正向,小物體以初速v從距墻X處沿OX軌道向右運動,運動時受到大小不變的摩擦力f作用,且f<Eq;設(shè)小物體與墻碰撞時不損失機械能,電量保持不變.求:它在停止前通過的總路程為多少?

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