Question

如圖所示，傾角為37°的斜面固定在水平地面上，質量m=1kg的物體在平行于斜面向上的恒力F作用下，從A點由靜止開始運動，到達B點時立即撤去拉力F，此后，物體到達C點時速度為零。通過速度傳感器測得這一過程中物體每隔0.2s的瞬時速度，下表給出了部分數據（）。求：
(1)物體與斜面間的動摩擦因數μ；
(2)恒力F的大小；
(3)AC間的距離。

Answer 1

解：(1)勻加速過程a₁==6m/s² 
撤去力后勻減速a₂== -10m/s²
由牛頓第二定律得：-（mgsin37°+μmgcos37°）= ma2
解得：μ= 0.5
(2)勻加速過程，由牛頓第二定律得：F- mgsin37°-μmgcos37° = ma₁
解得：F=16N
(3)設加速時間為t₁，減速時間為t₂
最大速度：v_m= a₁t₁
在2.2s時的速度為2.0m/s：有2.0 = v_m-a₂(2.2 - t₁)
又：-v_m = a₂t₂
S_AC=  
聯立解出：S_AC = 10.8m