Question

【題目】如圖甲所示，質量為m＝1kg的物體置于傾角為θ＝固定斜面上（斜面足夠長），對物體施加平行于斜面向上的恒力F，作用時間t1＝1s時撤去拉力，物體運動的部分v—t圖像如圖乙所示，取g=10m/s2。求：

（1）物體與斜面間的動摩擦因數和拉力F的大小；

（2）t=6s時物體的速度；

（3）物體返回出發點的速度大小。

Answer 1

【答案】(1)0.5，30N (2)6m/s 沿斜面向下 （3）

【解析】

(1)設力作用時物體的加速度為a1，對物體進行受力分析，由牛頓第二定律有

撤去力后，設物體的加速度為a2，由牛頓第二定律有

代入解得

(2)3s末物體速度減為零，之后物體下滑做勻加速直線運動，根據牛頓第二定律，有：

解得

由速度時間公式，得到再過3s，有

沿斜面向下；

(3)速度時間圖象與時間軸包圍的面積表示位移，故：前3s的位移為

下降過程，根據位移時間關系公式，有

得

故返回出發點的速度為