解题思路:(1)物块在水平面上做匀速直线运动的速度根据v=[s/t]求解;
(2)对滑块上滑阶段运用匀变速直线运动的推论△x=aT2,求出匀变速直线运动的加速度,根据位移速度公式求解最大位移;
(3)根据牛顿第二定律求出摩擦力的大小,从而得出动摩擦因数.根据重力的下滑分力与最大静摩擦力的关系,判断能否下滑.
(1)物块在水平面上做匀速直线运动的速度
v0=
s1
T [1/T]=f
代入数据得v0=4.0m/s
(2)物块沿斜面向上做匀减速直线运动
由公式s3-s4=a T2
得加速度a1=10m/s2
方向沿斜面向下
当速度为零时,位移最大,
由 v02=2a1s
得s=0.8m
(3)由牛顿第二定律得
mgsina+μmgcosα=ma1
代入数据得μ=0.5
因为μ<tan37°,所以滑块运动到最高点后能自行沿斜面下滑.
答:(1)滑块沿水平面运动的速度大小为4.0m/s;
(2)滑块沿斜面向上运动的加速度大小为10m/s2,方向沿斜面向下,向上运动的最大距离为0.8m;
(3)试判断滑块在斜面上运动到最高点后,能自行沿斜面下滑,因为μ<tan37°.
点评:
本题考点: 牛顿第二定律;匀变速直线运动规律的综合运用.
考点点评: 解决本题的关键知道加速度是联系力学和运动学的桥梁,通过加速度可以根据力求运动,也可以通过运动求力.