Question

如图甲所示，质量为m=1kg的物体置于倾角θ=37°的固定粗糙斜面上。对物体施以平行于斜面向上的恒定拉力F

如图甲所示，质量为m=1kg的物体置于倾角θ=37°的固定粗糙斜面上。对物体施以平行于斜面向上的恒定拉力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。求：(g=10m/s 2 ) (1)拉力F和动摩擦因数的大小； (2)0~1s内重力的平均功率； (3)t=4s末物体与斜面底部的距离。

Answer 1

解：(1)在力F作用时有：a 1 =20 m/s 2    F-mgsin37°-μmgcos37°=ma 1   撤去力F后，小球上滑时有：a 2 =10 m/s 2    mgsin37°+μmgcos37°=ma 2   由上式：F=30 N，μ=0.5   (2)0~1 s内平均速度大小为v=10 m/s   重力的平均功率P G = mgsin37°v=60 W   (3)物体沿斜面上滑的最大位移s m =30 m   3s末上到顶，后1s下滑 mgsin37°-μmgcos37°=ma 3 ，a 3 =2 m/s 2 s 下 = a 3 t 下 2 =1 m t=4 s末物体离斜面底部s=s m -s 下 =29 m