题目内容
(13分)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?
(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?
(1)3m/s2 8m/s (2)300 
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:
联立以上两式,代入数据解得:
(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:
又
联立解得:
由数学知识得:
由上式可知对应的F最小值的夹角α=300 (1分)
代入数据得F的最小值为:
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