Question

【題目】如圖所示,一足夠長的光滑斜面傾角為θ=30°,斜面AB與水平面BC連接,質量 m =2 kg的物體置于水平面上的D點,D點距B點d =7 m.物體與水平面間的動摩擦因數μ=0.2, 物體受到一水平向左的恒力F =8 N作用,且當作用時間t =2 s后撤去該力,物體經過B點前后速度不變,重力加速度g取10 m/s2.

（1）撤去恒力F時物體的速度及此過程中物體的位移；

（2）撤去拉力F后，經過多長時間物體經過B點.

Answer 1

【答案】(1)4m 4m/s

(2)撤去拉力F后，物體兩次經過B點，第一次時間為1s，第二次時間為1.8s．

【解析】（1）設物體在水平面上運動過程：設撤去F前后物體的加速度大小分別為a1、a2，由牛頓第二定律得： 解得：

恒力F作用t=2s內物體的位移為

恒力F作用t=2s后物體的速度

(2) 設撤去拉力F后，物體第一次經過B點的時間為t1，則

代入解得： (另一解t1=3s，舍去)

物體滑到B點時速度大小為：

物體在斜面上運動過程加速度大小為a3則由牛頓第三定律，

則物體物體在斜面上滑行的總時間：

所以物體第二次經過B點的時間為