Question

如图甲所示，质量m=1.0kg的物体置于倾角θ=37°的固定粗糙斜面上，t=0时对物体施以平行于斜面向上的拉力F

如图甲所示，质量m=1.0kg的物体置于倾角θ=37°的固定粗糙斜面上，t=0时对物体施以平行于斜面向上的拉力F，t 1 =1s时撤去拉力，物体运动的部分v-t图象如图乙所示．设斜面足够长，物体所受最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，求拉力F的大小及物块能上升的最大高度（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s 2 ）

Answer 1

由图象可知，撤去拉力前后物体的加速度大小分别为   a 1 = △v △t = 20-0 1-0 =20m/s 2 ，a 2 = △v △t = 20-10 2-1 =10m/s 2        根据牛顿第二定律得   F-μmgcosθ-mgsinθ=ma 1        mgsinθ+μmgcosθ=ma 2    得F=m（a 1 +a 2 ）=1×1×（20+10）N=30N     撤去F前物体上滑的距离S 1 = v t 1 2 = 20×1 2 m =10m      S 2 = v 2 2 a 2 = 2 0 2 2×10 m=20m      所以H=（s 1 +s 2 ）sinθ=18m         答：拉力F的大小为30N，物块能上升的最大高度为18m．