Question

【題目】如圖，一長為L的粗糙斜面底端，有一質量為m的物體可視為質點第一次以初速度v沿斜面上滑，滑行的最大的距離為；第二次使物體以相同的初速度向上滑行的同時，施加沿斜面向上的恒定推力，作用一段距離后撤去該力，物體繼續上滑，恰好到達斜面頂端．

求第一次上滑過程中物體的加速度大小；

第二次上滑過程中若物體在恒定推力下勻速上滑，求推力對物體做的功；

用速度時間圖象定性描述第二次上滑過程中所有可能的運動情況．

Answer 1

【答案】第一次上滑過程中物體的加速度大小為；

第二次上滑過程中若物體在恒定推力下勻速上滑，推力對物體做的功；

用速度時間圖象定性描述第二次上滑過程中所有可能的運動情況如圖所示

【解析】

第一次上滑過程中做末速度為零點勻減速直線運動，

由公式，可得；

第二次上滑過程中若物體在推力作用下勻速上滑，則推力為：

撤去外力后物體減速上滑的位移依然為

則物體在推力作用下勻速上滑的位移為

故推力做的功為：

第二次上滑過程中物體可能的運動情況是：

先做勻加速上滑，撤去推力后勻減速上滑；

先勻速上滑，撤去推力后勻減速上滑；

先做加速度較小的勻減速運動，撤去推力后再做加速度較大的勻減速．

故第二次上滑過程中物體可能運動的速度時間圖象是