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μ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

（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=30N，μ=0.5                               （2）0～1s内平均速度大小为 . V =10m/s                    重力的平均功率 . P G  =mgsin37° . V =60w （3）物体沿斜面上滑的最大位移s m =30m                3s末上到顶，后1s下滑， mgsin37°-μmgcos37°=ma 3               a 3 =2 m/s 2 下滑位移：s 下 = 1 2 a 3 t 下 2 =1m                            t=4s末物体离斜面底部s=s m -s 下 =29m    答：（1）拉力F为30N和动摩擦因数μ的大小为0.5； （2）0～1s内重力的平均功率60W； （3）t=4s末物体与斜面底部的距离29m．