Question

（2013?泸州一模）如图所示，质量为m=1kg的物体，在沿斜面向上的恒定拉力F=12N的作用下，沿倾角θ=37°的

（2013?泸州一模）如图所示，质量为m=1kg的物体，在沿斜面向上的恒定拉力F=12N的作用下，沿倾角θ=37°的足够长的斜面底端从静止开始向上运动，物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.5，拉力F作用t1=5s撤去，经过一段时间，物体又回到斜面底端，取g=10m/s2，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：（1）拉力F做的功；（2）t2=8s时物体的速度．

Answer 1

（1）在拉力作用下，由牛顿第二定律得：
F-μmgcos37°=ma，解得：a=8m/s²，
撤去拉力时，物体的速度：v=at₁=8×5=40m/s，
物体的位移s=

.

v

t₁=

v

2

t₁=

40

2

×5=100m，
拉力的功W=Fs=12×100=1200J；
（2）撤去拉力后，由牛顿第二定律得：
μmgcos=ma′，解得：a′=4m/s²，
撤去拉力后，物体速度变为零需要的时间：
t

v

a′

=

40

4

=10s，则t₂=8s时物体做匀加速运动，
t₂=8s时物体的速度：v′=v-a₂t′=40-4×（8-5）=28m/s；
答：（1）拉力F做的功为1200J；
（2）t₂=8s时物体的速度为28m/s．