如图,在水平地面上固定一倾角为θ的斜面,一轻质弹簧的一端固定在斜面底端,整根弹簧处于自然状态.滑块与斜面间动摩擦因素为μ且μ<tanθ,一质量为m的滑块从距离弹簧上端为S0处

◎ 题目

如图,在水平地面上固定一倾角为θ的斜面,一轻质弹簧的一端固定在斜面底端,整根弹簧处于自然状态.滑块与斜面间动摩擦因素为μ且μ<tanθ,一质量为m的滑块从距离弹簧上端为S0处的A点由静止释放,设滑块与弹簧接触过程中没有机械能损失,弹簧始终处在弹性限度内,重力加速度大小为g.
(1)求滑块从A点运动到与弹簧上端B点接触瞬间所经历的时间t;
(2)若滑块从B点运动到弹簧形变最大的C点处的距离为L,求滑块第一次能反弹到的最高点离C点的距离X.
魔方格

◎ 答案

(1)滑块运动的加速度a=
mgsinθ-μmgcosθ
m
=gsinθ-μgcosθ
s0=
1
2
at2

所求时间t=

2s0
gsinθ-μgcosθ

故滑块从A点运动到与弹簧上端B点接触瞬间所经历的时间为

2s0
gsinθ-μgcosθ

(2)滑块从A到C由能量守恒得:mg(s0+L)sinθ=μmgcosθ(s0+L)+Ep…①
滑块从C点第一次反弹到最高点过程有能量守恒得:Ep=mgxsinθ+μmgcosθ?x…②
由①、②两式联立解得x=
(sinθ-μcosθ)(s0+L)
sinθ+μcosθ

故滑块第一次能反弹到的最高点离C点的距离为
(sinθ-μcosθ)(s0+L)
sinθ+μcosθ

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图,在水平地面上固定一倾角为θ的斜面,一轻质弹簧的一端固定在斜面底端,整根弹簧处于自然状态.滑块与斜面间动摩擦因素为μ且μ<tanθ,一质量为m的滑块从距离弹簧上端为S0处…”主要考查了你对  【匀变速直线运动的位移与时间的关系】,【牛顿第二定律】,【机械能守恒定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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