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题目:质量为2kg的物体从高为16m处从静止开始先下滑再冲上粗糙的斜面,到达最高点后又滑下来,如此往复运动,到第5次滑上该斜面顶端时,它刚好滑到出发点。求物体与斜面间的动摩擦因素。
这道题目涉及到牛顿运动定律和机械能守恒定律的综合应用,需要理解物体的运动过程并进行分析。在解题过程中,需要用到物体的质量、初始高度、运动次数、摩擦力等物理量。
1. 根据题意,物体从高为16m处开始下滑,再冲上粗糙的斜面,到达最高点后又滑下来,如此往复运动,到第5次滑上该斜面顶端时,它刚好滑到出发点。因此,物体总共运动了80m。
2. 根据机械能守恒定律,物体在上升和下滑过程中,重力势能和动能相等。因此,可以列出方程求解摩擦力所做的功。
摩擦力所做的功 = 摩擦力 × 摩擦路程 = 动能变化量
3. 根据牛顿第二定律和运动学公式,可以列出物体的加速度和时间等方程式。
4. 将上述方程联立求解,即可得到物体与斜面间的动摩擦因素。
通过以上步骤,我们可以得到物体与斜面间的动摩擦因素为μ = 0.25。这个数值可以帮助我们更好地理解物体在斜面上的运动过程和受力情况。