Question

如圖所示，“  ”型木塊放在光滑水平地面上，木塊水平表面AB粗糙，光滑表面BC且與水平面夾角為θ=37°．木塊右側與豎直墻壁之間連接著一個力傳感器，當力傳感器受壓時，其示數為正值；當力傳感器被拉時，其示數為負值．一個可視為質點的滑塊從C點由靜止開始下滑，運動過程中，傳感器記錄到的力和時間的關系如圖所示．已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2．求：

(1)斜面BC的長度；
(2)滑塊的質量；
(3)運動過程中滑塊克服摩擦力做的功．

Answer 1

(1)3m (2) 2.5kg (3)40J

試題分析：

(1)分析滑塊受力，由牛頓第二定律得：
得：
通過圖像可知滑塊在斜面上運動時間為：
由運動學公式得：
(2)滑塊對斜面的壓力為：
木板對傳感器的壓力為：
由圖像可知：     
解得：m=2.5kg(說明：如果從系統考慮，答案正確得滿分)
(3)滑塊滑到B點的速度為：
由圖像可知：，     
      

點評：這類問題要分階段研究，弄清每個階段的受力情況及運動情況，根據各自的物理規律求解。