Question

【题目】如图甲所示，质量为的物体置于倾角为固定斜面上，对物体施以斜面向上的拉力F，时撤去拉力，物体运动的部分图象如图乙，，试求：

物体与斜面的摩擦因数；

拉力F所做的功W；

到4s物体的位移x。

Answer 1

【答案】 300J29m。

【解析】

由图象得出减速上升过程的加速度，撤去力F，由牛顿第二定律可求得摩擦因数；由图象得出加速上升过程的加速度和位移，然后根据牛顿第二定律列方程求解拉力；根据功的公式求得拉力F所做的功；由速度公式求出减速上升过程的时间，由位移公式求出减速上升过程的位移，由牛顿第二定律求出下滑的加速度，由位移公式求出下滑的位移，则0到4s物体的位移可解。

撤去力F，由牛顿第二定律有：
由图可知：
解得：
设F作用时的加速度大小为，由图象知：时的位移：
由牛顿第二定律可知：
拉力F所做的功
解得：
设撤去F后物体运动到最高点的时间为
由速度公式得：
解得：
发生的位移：
物体沿斜面下滑的时间为：
设下滑的加速度为，由牛顿第二定律得：
下滑发生的位移：
0到4s物体的位移：
联立解得：