Question

【題目】質量為2kg的木塊放在傾角為長為10m的固定斜面上時，木塊恰好能沿斜面勻速下滑，若改用沿斜面向上的恒力F拉木塊，木塊從靜止開始沿斜面運動0.2m所用的時間為0.2s（g取），求：

（1）恒力F的大小；

（2）要使物體能從斜面底端運動到頂端F至少要作用多長時間？

Answer 1

【答案】（1）40N；（2）1s。

【解析】

（1）木塊恰好能沿斜面勻速下滑，由平衡條件得：

mgsin30°-μmgcos30°=0

由F作用時，由牛頓第二定律得：

F-mgsin30°-μmgcos30°=ma1

由位移公式得：

聯立解得：

F=40N

a1=10m/s2

（2）設拉力最小作用時間為t。
勻加速的位移：

x1=a1t2

勻加速結束的速度：

v1=a1t

由牛頓第二定律可知，撤去拉力后的加速度：

物體做勻減速直線運動的位移：

勻加速與勻減速的位移之和：

x1+x2=10m

解得：

t=1s；