如圖5-7-4所示,物體在離斜面底端4 m處由靜止滑下,若斜面及平面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5,斜面傾角為37°,斜面與平面間由一小段圓弧連接,求物體能在水平面上滑行多遠(yuǎn)?

5-7-4

解析:物體在斜面上受重力mg、支持力N1,摩擦力f1的作用,沿斜面加速下滑(μ=0.5<tanθ=0.75),到水平面后,在摩擦力f2作用下做減速運(yùn)動(dòng),直至停止.

方法一:對(duì)物體在斜面上和平面上時(shí)進(jìn)行受力分析,如圖所示.

下滑階段:f1=μN(yùn)1=μmgcos37°

由動(dòng)能定理有:

mgsin37°·s1-μmgcos37°·s1=mv12-0①

在水平運(yùn)動(dòng)過(guò)程中f2=μN(yùn)2=μmg

由動(dòng)能定理有:-μmg·s=0-mv12

聯(lián)立①②式可得

s=×4 m=1.6 m.

方法二:物體受力分析同上.物體運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程中,初、末狀態(tài)速度均為零,對(duì)全過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理mgsin37°·s1-μmgcos37°·s1-μmg·s=0.

可解得:s=×4 m=1.6 m.

答案:1.6 m

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5-7-4

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5-7-4

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圖5-7-4

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