Question

(14分)如圖所示，木板與水平地面間的夾角θ可以隨意改變，當(dāng)θ=30°時(shí)，可視為質(zhì)點(diǎn)的一小木塊恰好能沿著木板勻速下滑。若讓該小木塊從木板的底端以大小恒定的初速率v₀=10m/s的速度沿木板向上運(yùn)動(dòng)，隨著θ的改變，小物塊沿木板滑行的距離x將發(fā)生變化，重力加速度g=10m/s²。(結(jié)果可用根號(hào)表示)

（1）求小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)；
（2）當(dāng)θ角滿(mǎn)足什么條件時(shí)，小物塊沿木板滑行的距離最小，并求出此最小值。

Answer 1

(1)  (2) θ=60°時(shí)，x最小為：

試題分析：（1）當(dāng)θ=30°時(shí)，小木塊恰好能沿著木板勻速下滑。根據(jù)平衡條件有：
mgsinθ=μmgcosθ   解得：
（2）在小物塊沿木板向上滑行過(guò)程中，由動(dòng)能定理，
 
解得：其中 
所以 當(dāng)時(shí)，即θ=60°時(shí)，x最小。最小值為：。