Question

（12分）如圖所示，在粗糙水平臺階上放置一質量m=0.5kg的小物塊，它與水平臺階間的動摩擦因數μ=0.5，與臺階邊緣O點的距離s=5m。在臺階右側固定一個1/4圓弧擋板，圓弧半徑R=1m，圓弧的圓心也在O點。今以O點為原點建立平面直角坐標系xOy。現用F=5N的水平恒力拉動小物塊，一段時間后撤去拉力，小物塊最終水平拋出并擊中擋板。（，取g=10m/s²）

（1）若小物塊恰能擊中擋板上的P點（OP與水平方向夾角為37°），求其離開O點時的速度大小；
（2）為使小物塊擊中擋板，求拉力F作用的最短時間。

Answer 1

（1）（2）1s.

解析試題分析：（1）小物塊從O到P做平拋運動：水平方向：；豎直方向：；解得
（2）為使小物塊擊中檔板，小物塊必須能運動到O點。
               
所以                 
則     
解得：最短作用時間為  （用動能定理求解也相應給分）
考點：平拋運動及牛頓定律的應用。