Question

如圖甲所示，在傾角為30°的足夠長光滑斜面AB前，有一粗糙水平面OA，OA長為4 m．有一質量為m的滑塊，從O處由靜止開始受一水平向右的力F作用．F按圖乙所示的規律變化．滑塊與OA間的動摩擦因數μ＝0.25，g取10 m/s²，試求：

（1）滑塊到A處的速度大小；
（2）不計滑塊在A處的速率變化，滑塊沖上斜面AB的長度是多少？
（3）假設水平面足夠長，且與滑塊間的動摩擦因數不變則滑塊最終停在距A多遠的水平面上？

Answer 1

(1)m/s        (2) 5m          (3)10m

試題分析：（1）0-2m過程中，即，做功
2-3m過程中，即,做功
3-4m過程中，F=0，不做功，
整個過程中摩擦力做功為
根據動能定理可得，解得
（2）根據機械能守恒定律可得：，所以l=5m
（3）根據動能定理可得，解得x=10m
點評：了解研究對象的運動過程是解決問題的前提，根據題目已知條件和求解的物理量選擇物理規律解決問題．一個題目可能需要選擇不同的過程多次運用動能定理研究．