Question

【題目】如圖甲所示，質量為的物體置于傾角為固定斜面上，對物體施以斜面向上的拉力F，時撤去拉力，物體運動的部分圖象如圖乙，，試求：

物體與斜面的摩擦因數；

拉力F所做的功W；

到4s物體的位移x。

Answer 1

【答案】 300J29m。

【解析】

由圖象得出減速上升過程的加速度，撤去力F，由牛頓第二定律可求得摩擦因數；由圖象得出加速上升過程的加速度和位移，然后根據牛頓第二定律列方程求解拉力；根據功的公式求得拉力F所做的功；由速度公式求出減速上升過程的時間，由位移公式求出減速上升過程的位移，由牛頓第二定律求出下滑的加速度，由位移公式求出下滑的位移，則0到4s物體的位移可解。

撤去力F，由牛頓第二定律有：
由圖可知：
解得：
設F作用時的加速度大小為，由圖象知：時的位移：
由牛頓第二定律可知：
拉力F所做的功
解得：
設撤去F后物體運動到最高點的時間為
由速度公式得：
解得：
發生的位移：
物體沿斜面下滑的時間為：
設下滑的加速度為，由牛頓第二定律得：
下滑發生的位移：
0到4s物體的位移：
聯立解得：