Question

【题目】如图甲所示，质量为m＝1kg的物体置于倾角为θ＝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t1＝1s时撤去拉力，物体运动的部分v—t图像如图乙所示，取g=10m/s2。求：

（1）物体与斜面间的动摩擦因数和拉力F的大小；

（2）t=6s时物体的速度；

（3）物体返回出发点的速度大小。

Answer 1

【答案】(1)0.5，30N (2)6m/s 沿斜面向下 （3）

【解析】

(1)设力作用时物体的加速度为a1，对物体进行受力分析，由牛顿第二定律有

撤去力后，设物体的加速度为a2，由牛顿第二定律有

代入解得

(2)3s末物体速度减为零，之后物体下滑做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律，有：

解得

由速度时间公式，得到再过3s，有

沿斜面向下；

(3)速度时间图象与时间轴包围的面积表示位移，故：前3s的位移为

下降过程，根据位移时间关系公式，有

得

故返回出发点的速度为