Question

如图甲所示，质量为m=2kg的物体置于倾角为θ=37°的固定且足够长的斜面上，对物体施以平行于斜面向上的拉

如图甲所示，质量为m=2kg的物体置于倾角为θ=37°的固定且足够长的斜面上，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．试求：（1）拉力F的大小．（2）t=4s时物体的速度v的大小．

Answer 1

（1）设力F作用时物体的加速度为a 1 ，对物体进行受力分析，由牛顿第二定律可知 F-mgsinθ-μmgcosθ=ma 1 撤去力后，由牛顿第二定律有 mgsinθ+μmgcosθ=ma 2 根据图象可知：a 1 =16m/s 2 ，a 2 =8m/s 2   代入解得F=48N   μ=0.25   （2）设撤去力后物体运动到最高点时间为t 2 ， v 1 =a 2 t 2 ，解得t 2 =2s 则物体沿着斜面下滑的时间为t 3 =t-t 1 -t 2 =1s      设下滑加速度为a 3 ，由牛顿第二定律 mgsinθ-μmgcosθ=ma 3 有a  3 =4 m/s 2 t=4s时速度v=a 3 t 3 =4m/s                   答：（1）拉力F的大小为48N． （2）t=4s时物体的速度v的大小为4m/s．