题目内容

【题目】如图,一个质量为m=2kg的小物块静置于足够长的斜面底端。现对其施加一个沿斜面向上、大小为F=25N的恒力,3s后将F撤去,此时物块速度达到15m/s。设物块运动过程中所受摩擦力的大小不变g=10m/s2求:

1物块所受摩擦力的大小;

2物块在斜面上运动离斜面底端的最远距离

3物块在斜面上运动的总时间

【答案】15N237.5m3

【解析】试题分析:(1根据速度公式求出加速度,根据牛顿第二定律求出摩擦力的大小;(2撤去拉力后物块继续上滑,根据牛顿第二定律求出此时的加速度,根据速度位移公式分别求出撤去拉力前的位移和撤去拉力后的位移,两个位移之和即为物块在斜面上运动离斜面底端的最远距离;(3撤去拉力前的时间已知,根据速度公式求出撤去拉力后的时间,根据牛顿第二定律和位移时间公式求出下滑的时间,三段时间之和即为物块在斜面上运动的总时间.

1根据速度公式得

解得

由牛顿第二定律:

解得f=5N

2)撤去拉力后物块继续上滑:

解得

则撤力前上滑距离

撤力后上滑距离

物块在斜面上运动离斜面底端的最远距离

3)撤力后物块上滑:

下滑过程:

解得

解得

故斜面上运动的总时间为:

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