Question

如图甲所示，质量为m＝1 kg的物体置于倾角为＝37°的固定且足够长的斜面上，对物体施以平行于斜面向上的拉力F，t₁＝1 s时撤去拉力，物体运动的部分v－t图像如图乙所示．试求：

(1)拉力F的大小．

(2)t＝4 s时物体的速度v的大小．

Answer 1

答案：
解析：

(1)设力F作用时物体的加速度为a1，对物体进行受力分析，由牛顿第二定律可知F－mgsin－μmgcos＝ma1(1分) 　　撤去力后，由牛顿第二定律有 　　mgsin＋μmgcos＝ma2(1分) 　　根据图像可知：a1＝20 m/s2，a2＝10 m/s2(2分) 　　解得：F＝30 N(1分) 　　(2)设撤去力后物体运动到最高点时间为t2， 　　v1＝a2t2，解得t2＝2 s(1分) 　　则物体沿着斜面下滑的时间为t3＝t－t1－t2＝1 s(1分) 　　设下滑加速度为a3，由牛顿第二定律 　　mgsin－μmgcos＝ma3(1分) 　　t＝4 s时速度v＝a3t3＝2 m/s(2分)