Question

【題目】如圖甲所示，有一傾角為的光滑固定斜面，斜面底端的水平面上放一質(zhì)量為的木板。開始時(shí)質(zhì)量為的滑塊在水平向左的力作用下靜止在斜面上，今將水平力變?yōu)樗�平向右，�?dāng)滑塊滑到木板上時(shí)撤去力，滑塊滑上木板的過程不考慮能量損失。此后滑塊和木板在水平面上運(yùn)動的圖象如圖乙所示，取。求：

（1）水平作用力的大小；（2）滑塊開始下滑時(shí)的高度；（3）木板的質(zhì)量．

Answer 1

【答案】(1)(2)(3) M=1.5kg

【解析】試題分析：（1）滑塊受到水平推力F、重力mg和支持力N處于平衡，如圖所示，

水平推力：

（2）由圖乙知，滑塊滑到木板上時(shí)速度為：

設(shè)下滑的加速度為a，由牛頓第二定律得：

代入數(shù)據(jù)得：

則下滑時(shí)的高度：

（3）設(shè)在整個(gè)過程中，地面對木板的摩擦力為f，滑塊與木板間的摩擦力為

由圖乙知，滑塊剛滑上木板時(shí)加速度為：

對滑塊：①

此時(shí)木板的加速度：

對木板：②

當(dāng)滑塊和木板速度相等，均為：v=2m/s之后，連在一起做勻減速直線運(yùn)動，加速度為：

對整體：③

聯(lián)立①②③帶入數(shù)據(jù)解得：M=1.5kg