Question

【題目】如圖甲所示，質(zhì)量m＝2 kg的物體置于傾角為θ＝53°的固定斜面的底端(斜面足夠長)，對物體施加平行于斜面向上的拉力F，t1＝2 s時(shí)拉力大小變?yōu)樵瓉淼娜�分之一并反向�?/span>t2＝3 s時(shí)撤去外力，物體運(yùn)動的部分v－t圖象如圖乙所示，設(shè)物體受到的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取g＝10 m/s 2，sin 53°＝0.8，求：

（1）物體與斜面間的動摩擦因數(shù)和拉力F的大小；

（2）3 s后再經(jīng)多長時(shí)間物體回到斜面底端。

Answer 1

【答案】（1）0.75；45 N（2）s

【解析】試題分析：（1）根據(jù)v-t圖象的斜率求出勻加速運(yùn)動和勻減速運(yùn)動的加速度大小．對兩個(gè)過程，分別運(yùn)用牛頓第二定律列式，聯(lián)立可求得動摩擦因數(shù)和拉力F的大小；（2）根據(jù)v-t圖象的“面積”求得物體上滑的最大距離．撤去外力后，物體下滑過程，運(yùn)用牛頓第二定律和位移公式結(jié)合求解運(yùn)動時(shí)間．

（1）由v-t圖線知，物體勻加速運(yùn)動時(shí)加速度大小為

由牛頓第二定律得

物體勻減速運(yùn)動時(shí)加速度大小為

由牛頓第二定律得

聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得。

（2）由v-t圖線知物體上滑的總距離為

設(shè)撤去外力后物體的加速度大小為，由牛頓第二定律得

代入數(shù)據(jù)解得

設(shè)3s后再經(jīng)過間t物體回到斜面底端，由運(yùn)動學(xué)規(guī)律知

代入數(shù)據(jù)解得