题目内容
【题目】如图所示,倾角为的斜面体固定在水平面上,斜面上两个位置之间的距离为2 m,第一次用沿斜面向上、大小为的力把质量为0.5kg的物体由静止从处拉到处,所用时间为1s;第二次用水平向右、大小为的力作用在物体上,物体仍由A处从静止沿斜面向上运动,一段时间后撤去外力,物体运动到B处时速度刚好减为零。已知,不计物体大小,重力加速度。求:
(1)物体与斜面间的动摩擦因数;
(2)物体第二次从运动到的过程,水平力F'的作用时间。(结果可保留根式)
【答案】(1)0.25(2)
【解析】
(1)设间的距离为,当拉力沿着斜面向上时,加速度为,加速运动的时间为
根据运动学公式
沿斜面向上运动的加速度
根据牛顿第二定律
(2)物体先加速运动,撤去外力后,减速运动,当运动到B位置速度恰减为零时作用时间最短。设加速运动时加速度大小为,加速运动的时间为沿着斜面方向
垂直斜面方向
联立解得
设减速运动时加速度大小为,根据牛顿第二定律
解得
匀加速阶段的末速度即为匀减速阶段的初速度,设这一速度为
解得
作用时间
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