题目内容
【题目】如图甲所示,质量为的物体置于倾角为37°的固定斜面上(斜面足够长),对物体施加平行于斜面向上的恒力F,作用时间时撤去力F,物体运动的部分v-t图象如图乙所示,设物体受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,已知,取。求:
(1)物体与斜面间的动摩擦因数和拉力F的大小;
(2)t=4s时物体的速度和0-4s内的位移。
【答案】(1)30N,0.5(2)2m/s 29m
【解析】(1)根据v-t图线知,匀加速直线运动的加速度的大小: ,
根据牛顿第二定律得: ,
匀减速直线运动的加速度的大小: ,
根据牛顿第二定律得: ,
解得: 。
(2)在物体运动过程中,沿斜面向上加速, ,
设撤去力F后物体运动到最高的时间为,
解得: ;
沿斜面向上的减速,
则物体沿斜面下滑的时间为
设下滑加速度为,由牛顿第二定律得
解得
物体沿斜面下滑,
所以时物体的速度: ,方向沿斜面向下,
位移: ,方向沿斜面向上。
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