题目内容
【题目】如图所示,固定斜面长,倾角,质量为的物体(可视为质点)恰好能静止在斜面上。现将物体置于斜面底端A处,同时施加沿斜面向上的拉力,使物体由静止开始沿斜面向上做匀加速直线运动,经过一段时间后撤去,物体最终能到达斜面顶端B处。已知,,,。试求:
(1)物体与斜面之间的动摩擦因数;
(2)拉力作用在物体上的最短时间。
【答案】(1)0.75;(2)2s。
【解析】
(1)物体恰好能静止在斜面上时,由平衡条件得:
解得:
(2)设力作用在物体上的最短时间为,物体在作用下沿斜面向上做加速度为 的匀加速直线运动,由牛顿第二定律得:
在时间内物体通过的位移为:
撤出力后,物体向上做匀减速直线运动,加速度为,到达B点速度恰好为零,由牛顿第二定律得:
在此过程中,物体通过的位移为:
又知
联立各式解得:s
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