Question

如圖所示，在傾角θ=37⁰的足夠長的固定斜面底端有一質(zhì)量m=1.0kg的物體，物體與斜面間動摩擦因數(shù)μ=0.25，現(xiàn)用平行斜面向上拉力F=10N將物體由靜止沿斜面向上拉動，經(jīng)時間t=4.0s撤去F，（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s²）求：
（1）撤去力F時物體的速度大�。�
（2）物體從撤去外力之后沿斜面上滑的最大距離．

Answer 1

解：（1）對物體受力分析如圖所示，將重力進行正交分解，
F₁=mgsin37°
F_N=F₂=mgcos37°
由牛頓第二定律可得：F-f-F₁=ma₁
f=μF_N=μmgcos37°
解得：a=2m/s²
由運動學(xué)方程：v=a₁t=8m/s
（2）撤去外力后，受力分析如圖所示，
由牛頓第二定律得：-（F+f）=ma₂
解得：
撤去外力之后，物體做勻速直線運動，
由運動學(xué)方程：
答：（1）撤去力F時物體的速度大小8m/s；
（2）物體從撤去外力之后沿斜面上滑的最大距離4m．
分析：（1）分析撤去力F前物體的受力情況，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度，由速度公式求解撤去力F時物體的速度大�。�
（2）撤去力F后，物體先沿斜面向上做勻減速運動，后沿斜面向下做勻加速運動，由牛頓第二定律求出向上減速過程的加速度，由運動學(xué)公式求出時間和位移．從而求出沿斜面上滑的最大距離．
點評：本題是有往復(fù)的動力學(xué)問題，運用牛頓第二定律與運動學(xué)公式結(jié)合是解題的基本方法，加速度是關(guān)鍵量．