F合=mgsinθ-μmgcosθ
由牛顿第二定律得:
a=
F合 |
m |
由运动学方程得:
L=
1 |
2 |
故:t=
|
(2)当小球从P点无初速滑下时,弹簧被压缩至x处有最大速度,则有:
mgsinθ=μmgcosθ+kx
解得:x=0.017m
对于小球从最高点到速度最大位置,由动能定理得:
mgsinθ(l+x)-μmgcosθ(l+x)-W弹=
1 |
2 |
mv | 2m |
而,W弹=
1 |
2 |
整理得:
v | 2m |
代入数据得:vm=2m/s
(3)设小球从P点压缩弹簧至最低点,弹簧的压缩量为x1,由动能定理
mgsinθ(l+x1)-μmgcosθ(l+x1)-
1 |
2 |
kx | 21 |
1 | ||
|
mv | 20 |
从最低点经过弹簧原长Q点回到P点的速度为0,则有:
1 | ||
|
kx | 21 |
解得:x1=0.5m
v0≈5m/s
答:(1)木块从开始下滑到与弹簧自由端相碰所经历的时间1s
(2)木块运动过程中达到的最大速度2m/s
(3)若使木块在P点以初速度v0下滑后又恰好回到P点,v0需达到5m/s