如图甲,倾角为θ=30°的斜面固定在水平地面上,轻质弹簧的一端固定在斜面底端,此时弹簧处于自然状态。一质量为m=1kg的滑块从距离弹簧上端为s0=0.25m处由静止释放,已知弹簧劲度系数为k=100N/m,斜面与滑块间动摩擦因数为μ=35。设滑块与弹簧接触过程中没有机械能损失,弹簧全过程始终处于弹性限度内(不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2)。

(1)求滑块与弹簧上端第一次刚好接触时的速度大小v1;
(2)若滑块在沿斜面向下运动的整个过程中速度最大时,弹簧所具有的弹性势能为Ep=0.02J,试求这个最大速度的大小vm。(结果可用根式表示)
(3)取t=0时刻滑块由静止释放,请在乙图中定性画出滑块在沿斜面下滑的速度与时间的关系图像。图中横坐标轴上的t1表示滑块与弹簧上端第一次刚好接触的时刻,t2表示滑块第一次速度达到最大值vm的时刻,t3表示弹簧第一次压缩至最短的时刻,纵坐标轴上v1为滑块在t1时刻的速度大小。(本问不要求写出计算过程)
μ
=
3
5
【答案】(1)滑块与弹簧上端第一次刚好接触时的速度大小为1m/s;
(2)这个最大速度的大小为m/s;
(3)滑块在沿斜面下滑的速度与时间的关系图像见解析。
(2)这个最大速度的大小为
1
.
04
(3)滑块在沿斜面下滑的速度与时间的关系图像见解析。
【解答】
【点评】
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