一物块以一定的初速度沿斜面向上滑出

Question

一物块以一定的初速度沿固定斜面向上滑动，利用DIS实验系统，在计算机屏幕上得到其速度大小随时间的变化关系 图像如图所示，求：(g=10m/s^2)
1 物块上滑和下滑的加速度大小a1、a2
2 物块向上滑行的最大距离s
3 斜面的倾角Θ及物块的斜面间的动摩擦因素

求详解～
解第3个问就可以了^^
说详细一些吧~麻烦各位了~

Answer 1

解答：
1.
物块上滑的加速度a1＝（0-4）÷0.5＝-8m/s²
物块下滑的加速度a1＝（2-0）÷1＝2m/s²
2.
由匀加速位移公式S＝v0t＋0.5at^2＝4×0.5-0.5×8×（0.5）^2＝1m
即物块向上滑行的最大距离为1m
3.
设物块质量为m，物块与斜面间的滑动摩擦系数为μ
则有：
ma1＝mgsinθ＋μmgcosθ
ma2＝mgsinθ-μmgcosθ
式中a1、a2为加速度绝对值，a1＝8，a2＝2
解得：θ＝30°
μ＝0.346

好吧，第三问，详细一点。
首选对物块做受力分析：物块上滑时，受到重力、滑动摩擦力、以及斜面对物块的支持力，其中，斜面对物块的支持力与物块对斜面的压力大小相等、方向相反。重力竖直向下，重力可以分解两个分力：一个是垂直于斜面向下的分力，大小为：mgcosθ，另一个是平行于斜面向下，大小为：mgsinθ。我们知道滑动摩擦力与物体的运动方向相反，因此，物块上滑时，滑动摩擦力的方向是平行于斜面向下的，而滑动摩擦力的大小等于压力乘以滑动摩擦系数，因此，物块与斜面间的滑动摩擦力等于：滑动摩擦系数×物块对斜面的压力＝μ×mgcosθ。由上面分析，我们知道，物块上滑时，在运动方向上（平行于斜面向上），受到了与这个方向相反的两个力的作用：重力的分力、滑动摩擦力，这两个力的合力作用在物块上，使其作匀减速运动，由牛顿定律我们知道，物体质量与加速度的乘积等于物体受到的外力的合力，因此，物块上滑时的加速度a1与质量m的乘积等于重力的分力＋滑动摩擦力，即ma1＝mgsinθ＋μmgcosθ，两边同时除m，得到：a1＝g×sinθ＋μ×g×cosθ，式中，a1为物块上滑加速度，g为重力加速度，g＝10m/s²，μ为滑动摩擦系数。
再分析物块下滑时受力情况，受力和上滑时一样的，不同的是，滑动摩擦力的方向变成了平行于斜面向上，因此，物块受到的合力就变成了：重力的分力－滑动摩擦力。因此，就有ma2＝mgsinθ－μmgcosθ，简化得到：a2＝g×sinθ－μ×g×cosθ。
联立上面两个方程：
a1＝g×sinθ＋μ×g×cosθ
a2＝g×sinθ－μ×g×cosθ
由上面的解答，我们知道：a1＝8m/s²，a2＝2m/s²，同时知道g＝10m/s²
因此有：
8＝10×sinθ＋μ×10×cosθ
2＝10×sinθ－μ×10×cosθ
解，这个方程组，得到sinθ＝0.5，因此θ＝30°
μ＝0.346

Answer 2

1)
a1=Δv/t1=(4-0)/0.5=8m/s²
a2=Δv/t2=(2-0)/(1.5-0.5)=2m/s²
2)最大距离就是从4m/s到不再向上走，这段时间走的距离，即从4m/s到速度为0走的距离。
图解：物块向上滑行的最大距离s
就是第一个三角形的面积=1/2*4*0.5=1m
计算：s=v0t-1/2a1t²=4*0.5-0.5*8*0.5²=1m
3）
2各阶段受力：向上滑行时f向下，向下滑行时f向上，
mgsinθ+f=ma1
mgsinθ-f=ma2
f=μN
N=mgcosθ
可得：
sinθ=(a1+a2)/(2g)=1/2
θ=30º
μ=(a1-a1)/(2gcosθ)=√3/10=0.17

Answer 3

不知

Answer 4

问物理高手