题目内容
【题目】如图，一长为L的粗糙斜面底端，有一质量为m的物体（可视为质点）第一次以初速度v沿斜面上滑，滑行的最大的距离为2L/5；第二次使物体以相同的初速度向上滑行的同时，施加沿斜面向上的恒定推力，作用一段距离后撤去该力，物体继续上滑，恰好到达斜面顶端。
（1）求第一次上滑过程中物体的加速度大小；
（2）第二次上滑过程中若物体在恒定推力下匀速上滑，求推力对物体做的功；
（3）用速度-时间图像定性描述第二次上滑过程中所有可能的运动情况。
【答案】（1）
（2）
（3）速度时间图像如图所示:
【解析】（1）第一次上滑过程中做末速度为零点匀减速直线运动，
由公式
，其中
，则可得 
；
（2）第一次上滑过程中根据牛顿第二定律： 
（设斜面倾角为
）
第二次上滑过程中若物体在推力作用下匀速上滑，则根据平衡条件： 
则推力： 
撤去外力后物体减速上滑的位移依然为
，
则物体在推力作用下匀速上滑的位移为
故推力做的功为： 
；
（3）第二次上滑过程中物体可能先加速上滑然后减速上滑，或者先匀速上滑在减速上滑，或者开始上滑的加速度稍小然后以较大的加速度上滑，故可能的图像如图所示：
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