Question

【題目】如圖，足夠長的斜面傾角θ=37°，一個(gè)質(zhì)量為1kg物體由靜止開始，在沿斜面向上力F=16N的作用下，從斜面底端向上運(yùn)動(dòng)．1.5s后撤去作用力F．物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.25．已知重力加速度g=10m/s2 ， sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：

（1）物體沿斜面上滑的最大距離x；
（2）物體從底端出發(fā)到再次回到底端的總時(shí)間t．

Answer 1

【答案】
（1）解：由牛頓第二定律：

F﹣mgsinθ﹣μmgcosθ=ma1

解得：

撤去外力時(shí)：mgsinθ+μmgcosθ=ma2

解得：

V1=a1t1=12m/s

總位移：x=9+9=18m

答：物體沿斜面上滑的最大距離18m；

（2）解：向下運(yùn)動(dòng)時(shí)：

mgsinθ﹣μmgcosθ=ma3

解得：a3=4m/s

得t3=3s

=1.5s

總時(shí)間：t=t=1.5+1.5+3=6s

答：物體從底端出發(fā)到再次回到底端的總時(shí)間6s

【解析】（1）典型的已知物體受力情況，求物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，先根據(jù)牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律，求出物體的加速度，再根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式，求物體運(yùn)動(dòng)的最大位移。
（2）向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，摩擦力方向發(fā)生改變，先求出物體的加速度，再根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度和時(shí)間關(guān)系求解。