题目内容
【题目】如图(a),AB为光滑水平面,BC为倾角
的光滑固定斜面,两者在B处平滑连接。质量m=1.6 kg的物体,受到与水平方向成
斜向上拉力F的作用,从A点开始运动,到B点撤去F,物体冲上光滑斜面。物体在运动过程中的
图像图(b)所示。求:
(1)AB段的长度;
(2)拉力F的大小;
(3)物体冲上斜面的最大距离;
(4)若仅改变拉力F的大小,使物体从A出发,沿
运动,且能越过D点。已知
,求拉力F的取值范围。
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【答案】(1)5m (2)5N (3)2.5m (4)
的范围为![]()
【解析】
(1)由
图得,
段的长度
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(2)物体前2 s的加速度
,
由牛顿第二定律
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(3)设物体沿斜面上升的最大高度为
,由机械能守恒定律
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物体冲上斜而的最大距离为
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(4)设物体在B点的速度为
,且恰能到达D点,由机械能守恒定律
,
物体在
段做匀加速直线运动,设其加速度为
,有
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又
,
可得
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由牛顿第二定律
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以拉力为
时物体恰好不离开
面,有
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所以物体既要沿
运动,又能越过D点,
的范围为
。
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