Question

如图甲所示，在倾角为30°的足够长光滑斜面AB前，有一粗糙水平面OA，OA长为4 m．有一质量为m的滑块，从O处由静止开始受一水平向右的力F作用．F按图乙所示的规律变化．滑块与OA间的动摩擦因数μ＝0.25，g取10 m/s²，试求：

（1）滑块到A处的速度大小；
（2）不计滑块在A处的速率变化，滑块冲上斜面AB的长度是多少？
（3）假设水平面足够长，且与滑块间的动摩擦因数不变则滑块最终停在距A多远的水平面上？

Answer 1

(1)m/s        (2) 5m          (3)10m

试题分析：（1）0-2m过程中，即，做功
2-3m过程中，即,做功
3-4m过程中，F=0，不做功，
整个过程中摩擦力做功为
根据动能定理可得，解得
（2）根据机械能守恒定律可得：，所以l=5m
（3）根据动能定理可得，解得x=10m
点评：了解研究对象的运动过程是解决问题的前提，根据题目已知条件和求解的物理量选择物理规律解决问题．一个题目可能需要选择不同的过程多次运用动能定理研究．