Question

如圖11所示，在水平面上有一個質量為m的物體，在水平拉力F作用下由靜止開始移動一段距離后，到達斜面底端。這時撤去外力，物體沖上斜面，沿斜面上滑的最大距離和水平面上移動的距離相等。然后物體又沿斜面滑下，并恰好停在水平面上的出發點。已知斜面傾角θ=30°，物體與水平面和斜面間的動摩擦因數相等。求物體受到的水平力F。（不考慮物體過底端時的能量損失）

Answer 1

mg

在水平運動中，位移由運動學公式得到，
而物體受力情況如圖14所示。根據牛頓第二定律列方程
，，
由兩式得。
在上滑中，由運動學公式，
而物體受力情況如圖15。根據牛頓第二定律得
， 
解得。
由于，所以，而。
同理，下滑中，，。可以得出，，
所以。將此值代入拉力F的式子并整理得。