题目内容
质量m=1kg的滑块受到一个沿斜面方向的外力F作用，从斜面底端开始，以初速度v0=3.6m/s沿着倾角为37°足够长的斜面向上运动，物体与斜面间的动摩擦因数为μ=0.8．利用DIS实验系统进行测量，得到滑块向上滑动过程中，一段时间内的速度-时间图象如图所示（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）．求：
（1）滑块上滑过程中加速度的大小；
（2）滑块所受外力F；
（3）当滑块到最高点时撤除外力，此后滑块能否返回斜面底端？若不能返回，求出滑块停在离斜面底端的距离．若能返回，求出返回斜面底端时的速度．
（1）滑块上滑过程中加速度的大小；
（2）滑块所受外力F；
（3）当滑块到最高点时撤除外力，此后滑块能否返回斜面底端？若不能返回，求出滑块停在离斜面底端的距离．若能返回，求出返回斜面底端时的速度．
（1）根据速度-时间图象的斜率表示加速度得：a=
=
m/s2=15m/s2
（2）设F沿斜面向上，则mgsinθ-μmgcosθ-F=ma
F=mgsinθ+μmgcosθ-ma=1×10×0.6+0.8×1×10×0.8-1×15N=-2.6N
所以F力的方向平行于斜面向下．
（3）因为 mgsinθ＜μmgcosθ，所以滑块不能返回斜面底端．
设经过时间t，滑块速度为零，则t=
=
s=0.24s
s=
t=
×0.24m≈0.43m
滑块停在距离斜面底端0.43m处．
答：（1）滑块上滑过程中加速度的大小为15m/s2；
（2）滑块所受外力F的大小为2.6N，方向平行于斜面向下；
（3）当滑块到最高点时撤除外力，滑块不能返回斜面底端，滑块停在距离斜面底端0.43m处．
| △v |
| △t |
| 2.4 |
| 0.16 |
（2）设F沿斜面向上，则mgsinθ-μmgcosθ-F=ma
F=mgsinθ+μmgcosθ-ma=1×10×0.6+0.8×1×10×0.8-1×15N=-2.6N
所以F力的方向平行于斜面向下．
（3）因为 mgsinθ＜μmgcosθ，所以滑块不能返回斜面底端．
设经过时间t，滑块速度为零，则t=
| △v |
| a |
| 0-3.6 |
| -15 |
s=
| v0 |
| 2 |
| 3.6 |
| 2 |
滑块停在距离斜面底端0.43m处．
答：（1）滑块上滑过程中加速度的大小为15m/s2；
（2）滑块所受外力F的大小为2.6N，方向平行于斜面向下；
（3）当滑块到最高点时撤除外力，滑块不能返回斜面底端，滑块停在距离斜面底端0.43m处．
练习册系列答案
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如图所示，倾角θ=37°的斜面足够长，质量m=1kg的滑块静置在斜面的底端A点，滑块与斜面间的动摩擦因素为μ=0.5．现给滑块一个沿斜面向上v°=10m/s的初速度，同时用水平恒力F向右推，使滑块做匀加速运动，在2s后撤去推力F，滑块再运动3s时经过B点，已知AB间距x0=49m，（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8）．求：
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