Question

【題目】如圖甲所示，質量為的物體置于傾角為37°的固定斜面上（斜面足夠長），對物體施加平行于斜面向上的恒力F，作用時間時撤去力F，物體運動的部分v-t圖象如圖乙所示，設物體受到的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，已知，取。求：

（1）物體與斜面間的動摩擦因數和拉力F的大小；

（2）t=4s時物體的速度和0-4s內的位移。

Answer 1

【答案】（1）30N，0.5（2）2m/s 29m

【解析】（1）根據v-t圖線知，勻加速直線運動的加速度的大小： ，

根據牛頓第二定律得： ，

勻減速直線運動的加速度的大小： ，

根據牛頓第二定律得： ，

解得： 。

（2）在物體運動過程中，沿斜面向上加速， ，

設撤去力F后物體運動到最高的時間為，

解得： ；

沿斜面向上的減速，

則物體沿斜面下滑的時間為

設下滑加速度為，由牛頓第二定律得

解得

物體沿斜面下滑，

所以時物體的速度： ，方向沿斜面向下，

位移： ，方向沿斜面向上。