题目内容
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分析:物体在力F的推动下加速上滑,提前撤销,使的物体运动到最高点时,速度恰好减为零,则推力F用时最短;先根据牛顿第二定律求解出加速和减速的加速度,然后根据运动学公式列式求解.
解答:解:物体在力F作用下先加速后减速,到达最高点速度恰好为零,则力F用时最短;
匀加速阶段:
根据牛顿第二定律,有
a1=
=5m/s2 ①
根据位移时间公式,有
S1=
at2=
t2 ②
根据速度时间公式,有
v=a1t=5t ③
匀减速阶段:
根据牛顿第二定律,有
a =
=-20m/s2 ④
根据速度位移公式,有
S2=
=
t2 ⑤
总位移
S=S1+S2=l ⑥
由①~⑥解得
t=2s
即力F作用的最短时间为2s.
匀加速阶段:
根据牛顿第二定律,有
a1=
| F=mgsinθ-μmgcosθ |
| m |
根据位移时间公式,有
S1=
| 1 |
| 2 |
| 5 |
| 2 |
根据速度时间公式,有
v=a1t=5t ③
匀减速阶段:
根据牛顿第二定律,有
a =
| -mgsinθ-μmgcosθ |
| m |
根据速度位移公式,有
S2=
| 0-v2 |
| 2a2 |
| 5 |
| 8 |
总位移
S=S1+S2=l ⑥
由①~⑥解得
t=2s
即力F作用的最短时间为2s.
点评:本题关键是受力分析后根据牛顿第二定律求解出加速度,然后根据运动学公式列式求解.
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