Question

（10分）如图，质量为M=5kg的斜劈形物体放在水平地面上，质量为m=1kg的物块以某大小为10m/s的初速度沿斜劈的粗糙斜面向上滑动，至速度为零后返回，这一过程中斜劈始终保持静止。已知斜劈的斜面倾角为37º，物体与斜劈的动动摩擦因数为μ=0.5，重力加速度g=10m/s²。试求：

(1)物体从开始上滑到到最高点所用时间。

(2)物体沿斜劈下滑的过程中，斜劈对地面的压力大小。

(3)物体沿斜劈上滑的过程中，地面施加给斜劈的静摩擦力大小和方向。

Answer

（1） （2） (3)

【解析】

试题分析：（1）物体沿斜面上滑时，做匀减速运动，根据牛顿第二定律和物体的受力情况得 ①

滑到最高点时速度为零，则： ②

由①②代入数据可得：

（2）物体沿斜面下滑的过程做匀加速运动，根据物体的受力可知： ③

再由整体的牛顿第二定律可知： ④

由③④得：

由牛顿第三定律可知斜面对地面的压力为58.8N

(3) 由整体的牛顿第二定律

考点：牛顿运动定律的应用。

【名师点睛】明确研究对象，正确分析物体的受力，灵活应用整体法和隔离法处理，滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反，物体向上运动时滑动摩擦力沿斜面向下，物体向下运动时，滑动摩擦力沿斜面向上。直接求出的是地面对斜面体的支持力，要利用牛顿第三定律转化为斜面体对地面的压力。