题目内容
如图所示，一质量m=0.4kg的小物块，以v0=2m/s的初速度，在与斜面成某一夹角的拉力F作用下，沿斜面向上做匀加速运动，经t=2s的时间物块由A点运动到B点，A、B之间的距离L=10m。已知斜面倾角θ=30o，物块与斜面之间的动摩擦因数
。重力加速度g取10 m/s2.
（1）求物块加速度的大小及到达B点时速度的大小。
（2）拉力F与斜面的夹角多大时，拉力F最小？拉力F的最小值是多少？
【答案】
（1）3m/s2 8m/s（2）
N
【解析】
试题分析：（1）设物块加速度的大小为a，到达B点时速度的大小为v，由运动学公式得：
L= v0t+
at2， ①
v= v0+at， ②
联立①②式，代入数据解得：a=3m/s2，③
v=8m/s。④
（2）设物块所受支持力为FN，所受摩擦力为Ff，拉力与斜面之间的夹角为α。受力分析如图所示。由牛顿第二定律得：
Fcosα-mgsinθ-Ff=ma， ⑤
Fsinα+FN-mgcosθ=0， ⑥
又Ff=μFN。 ⑦
联立解得：F=
。⑧
由数学知识得：cosα+
sinα=
sin(60°+α)， ⑨
由⑧⑨式可知对应的F最小值的夹角α=30° ⑩
联立③⑧⑩式，代入数据得F的最小值为：Fmin=N。
考点：此题即考查了匀变速运动的规律和牛顿第二定律，同时也考查数学计算能力。
练习册系列答案
相关题目
如图所示，一质量M=50kg、长L=3m的平板车静止在光滑的水平地面上，平板车上表面距地面的高度h=1.8m．一质量m=10kg可视为质点的滑块，以v0=7.5m/s的初速度从左端滑上平板车，滑块与平板车间的动摩擦因数μ=0.5，取g=10m/s2．
如图所示，一质量M=3.0kg的长方形木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一质量m=1.0kg的小木块A，现以地面为参照系，给A和B以大小均为4.0m/s，方向相反的初速度，使A开始向左运动，B开始向右运动，最后A相对B静止，此时A的速度为（ ）
如图所示，一质量M=2kg的斜面体静止在水平地面上，斜面体与地面间的动摩擦因数为μ=0.5，斜面夹角α=37°．一质量m=1kg的光滑小球放在斜面体与竖直墙壁之间，处于静止状态．若在光滑小球的正上方施加一个竖直向下的力，要使斜面体向右移动，竖直向下的力F至少为多大？（设滑动摩擦力等于最大静摩擦力，g取10m/s2）
（2011?太原模拟）如图所示，一质量m=65kg的选手参加“挑战极限运动”，要在越过宽度s=3m的水沟后跃上高h=1.8m的平台．他采用的方法是：手握长L=3.05m的轻质弹性杆一端，从A点由静止开始匀加速助跑，至B点时，杆另一端抵在O点的阻挡物上，接着杆发生形变，同时人蹬地后被弹起，到达最高点时杆处于竖直（不弯曲），人的重心恰好位于杆的顶端，此刻人放开杆水平飞出，最终落到平台上（重心恰在平台表面）．不计运动过程中的空气阻力，取g=10m/s2：