Question

【题目】如图甲所示，从t=0时刻开始，一小物块以v0=10m/s的初速度从斜面底端冲上倾角为37°的粗糙斜面，物块沿斜面向上运动的ν-t图象如图乙所示，已知小物块的质量为m=1kg，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。（cos37°=0.8，sin37°=0.6，重力加速g=10m/s2）求：

（1）物块与斜面间的动摩擦因数μ；

（2）若在t=1s时开始对物块施加一水平向左的恒定拉力F，可使物块沿斜面返回到底端时的速度大小与t=0时刻的速度大小相等，则拉力F应为多大？

Answer 1

【答案】（1）0.5（2）8N

【解析】

（1）由图象知，物块沿斜面向上运动的加速度大小为

物块沿斜面向上运动时受力如图所示：

由牛顿第二定律得：

解得：；

（2）要使物块沿斜面返回到底端时的速度大小与t=0时刻的速度大小相等，则物块下滑过程的加速度a2和上滑的加速度a1相同。

施加水平向左的拉力F后，物块的受力如图所示：

根据平衡条件即牛顿第二定律得：

又，方向沿斜面向下，联立解得：。