Question

【题目】如图所示，质量为1kg的物块放在倾角为30°的固定斜面底端，在F＝10N与斜面成30°角的力作用下，物块从静止开始沿斜面向上运动。已知物块与斜面间的动摩擦因数，重力加速度g＝10m/s2，斜面足够长，求:

(1)物块的速度为3m/s时，物块运动了多长时间；

(2)当物块的速度为5m/s时，撤去拉力F，则撤去拉力F后经多长时间物块的速度大小为3m/s。

Answer 1

【答案】(1)0.3s(2)0.25s或2.125s

【解析】

(1)对物块受力分析如图所示：

根据牛顿第二定律得到：

根据摩擦力公式可以得到：

求得:

=10m/s2

当运动的速度时，运动的时间：

=0.3s

(2)撤去拉力后，物块沿斜面向上滑动时，根据牛顿第二定律有：

求得：

=8m/s2

撤去拉力后，当物块沿斜面向上运动速度变为3m/s时，物块运动的时间：

=0.25s

从撤去拉力开始，物块运动到最高点所用时间：

s=0.625s

从最高点向下滑动时根据牛顿第二定律有：

求得：

=2m/s2

当向下加速的速度达到3m/s.加速的时间：

s=1.5s

因此撤去拉力后，当速度沿斜面向下为3m/s时，物块运动的时间：

=2.125s

故时间为0.25s或2.125s。