Question

如圖（甲）所示，為一傾角θ=37º的足夠長斜面，將一質(zhì)量為m=1kg的物體無初速度釋放在斜面上，同時施加一沿斜面向上的拉力，拉力隨時間變化的關(guān)系圖像如圖（乙）所示，物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.25.取g=10m/s²,求：

（1）2s末物體的速度；

（2）前16s內(nèi)物體發(fā)生的位移；

Answer 1

（1）由分析可知物體在前2s內(nèi)沿斜面向下做初速度為零的勻加速直線運動，

由牛頓第二定律可得

                         （2分）

                                              （1分）

代入數(shù)據(jù)可得

                                                     （1分）

（2）物體在前2s內(nèi)發(fā)生的位移為 ,則

                                                （2分）

當(dāng)拉力為F₂=4.5N時，由牛頓第二定律可得

                                  

代入數(shù)據(jù)可得                                        （2分）

物體經(jīng)過t₂時間速度減為0，則

                                                        （2分）

t₂時間發(fā)生的位移為，則

                                               （1分）

由于 ，則物體在剩下4s時間內(nèi)處于靜止?fàn)顟B(tài)。                                                              （1分）

故物體在前5s內(nèi)所發(fā)生的位移 ，方向沿斜面向下。     （1分）