Question

【题目】质量为2kg的木块放在倾角为长为10m的固定斜面上时，木块恰好能沿斜面匀速下滑，若改用沿斜面向上的恒力F拉木块，木块从静止开始沿斜面运动0.2m所用的时间为0.2s（g取），求：

（1）恒力F的大小；

（2）要使物体能从斜面底端运动到顶端F至少要作用多长时间？

Answer 1

【答案】（1）40N；（2）1s。

【解析】

（1）木块恰好能沿斜面匀速下滑，由平衡条件得：

mgsin30°-μmgcos30°=0

由F作用时，由牛顿第二定律得：

F-mgsin30°-μmgcos30°=ma1

由位移公式得：

联立解得：

F=40N

a1=10m/s2

（2）设拉力最小作用时间为t。
匀加速的位移：

x1=a1t2

匀加速结束的速度：

v1=a1t

由牛顿第二定律可知，撤去拉力后的加速度：

物体做匀减速直线运动的位移：

匀加速与匀减速的位移之和：

x1+x2=10m

解得：

t=1s；