Question

高一物理题

倾斜角为37度，斜面长3.2m,质量为1kg的物体放在斜面顶端，并对他施加一个沿斜面向上的恒力F=2.4N。物体从静止开始沿斜面匀加速下滑，经2s后，物体恰好到达底端。
求：
1.物与斜之间的动摩擦因数
2.若对物体施加一水平向右的恒力F‘（次F），可使物体自斜面底端从静止开始经2s匀加速上升回到顶端，F'多大（sin37=0.65,cos37=0.8)

Answer 1

1,由受力分析,牛二,易得
mgsin37-umgcos37-F=ma①
由运动学
a=2s/t^2②
联立12,
得u=0.25
2,由受力分析,牛二,易得
F'cos37-mgsin37-u(mgcos37+F'sin37)+F=ma'③
逆向思考
a'=a④
由②③④
得F'=17.1N

Answer 2

此题考的是力的分解：
1.把物体的重力沿斜面向下和垂直于斜面向下的方向分解，动摩擦方向斜向上，动摩擦中的N为重力沿斜面垂直向下的分力的反作用力。F沿斜面向上，设物体匀加速下滑的加速度为a1，由几个合力可以列出公式：
mgsin37-(F+umgcos37)=ma1；
根据题意2s后物体下滑3.2m：S＝1/2a1t^2
可算出u=0.3125
2.现再施加一个水平向右的力F'，把F‘往沿斜面向上和垂直于斜面向下的方向分解，此时动摩擦中的N为重力沿斜面垂直向下的分力和F‘沿斜面垂直向下的分力的和反作用力，动摩擦方向变为斜向下，重力的分解不变，F的方向不变。设物体加速度为a2，根据两个垂直方向的力，可列出：
(F+F'cos37)-[mgsin37+u(mgcos37+F'sin37)]=ma2；
根据题意2s后物体下滑3.2m：S＝1/2a2t^2
解得F’=13.67N