Question

【題目】足夠長光滑斜面BC的傾角，小物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，水平面與斜面之間B點(diǎn)有一小段弧形連接，一質(zhì)量m=2kg的小物塊靜止于A點(diǎn)．現(xiàn)在AB段對(duì)小物塊施加與水平方向成的恒力F作用，如圖(a)所示，小物塊在AB段運(yùn)動(dòng)的速度一時(shí)間圖象如圖(b)所示，到達(dá)B點(diǎn)迅速撤去恒力F．（sin53°=0.8，cos53°=0.6，g取10m/s2）求：

(1)小物塊所受到的恒力F；

(2)小物塊從B點(diǎn)沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，到返回B點(diǎn)所用的時(shí)間；

(3)小物塊能否返回到A點(diǎn)？若能，計(jì)算小物塊通過A點(diǎn)時(shí)的速度；若不能，計(jì)算小物塊停止運(yùn)動(dòng)時(shí)離B點(diǎn)的距離．

Answer 1

【答案】(1)11N；(2)1s；(3)小物塊不能返回到點(diǎn)；0.4m

【解析】

(1)由圖(b)可知，段加速度為：

根據(jù)牛頓第二定律，有：

解得小物塊所受到的恒力：

(2) 在段，由牛頓第二定律得：

解得：

小物塊從到所用時(shí)間與從到所用時(shí)間相等，總時(shí)間為：

(3) 小物塊從向運(yùn)動(dòng)過程中通過的位移為：

小物塊從向運(yùn)動(dòng)過程中停下來所通過的位移為，由動(dòng)能定理得：

代入數(shù)據(jù)解得：

所以小物塊不能返回到點(diǎn)，即小物塊停止運(yùn)動(dòng)時(shí)離點(diǎn)的距離為0.4m