Question

19．冬天雪地上，兩位同學(xué)做了一個小實(shí)驗(yàn)：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(shí)，斜坡表面平整），發(fā)現(xiàn)雪塊能沿坡面最大上沖距離s=3.4m．已知雪塊與坡面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.1，他們又測量了斜坡的傾角為θ=37°，如圖所示．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

分析 （1）對雪塊受力分析，根據(jù)牛頓第二定律求出雪塊的加速度，然后由勻變速直線運(yùn)動的位移速度公式求出雪塊的初速度；
（2）由勻變速直線運(yùn)動的速度時間公式求出雪塊沿坡面向上滑的時間．

解答 解：（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(lián)立并代入數(shù)據(jù)得：a=6.8m/s²
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的位移速度公式有：v_m²=2ax
得：v_m=$\sqrt{2×6.8×3.4}$=6.8m/s
（2）由速度時間公式：v_m=at
得：t=$\frac{6.8}{6.8}$s=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．

點(diǎn)評 本題關(guān)鍵對物體受力分析后，通過正交分解法求出合力，根據(jù)牛頓第二定律求得加速度，然后根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式求解未知量．