Question

【题目】如图（a）所示，质量m=2kg的物块放在水平面AB上，BC为倾角α=37°的斜面，AB与BC在B处平滑连接，物块与水平面及斜面间的动摩擦因数均为μ=0.5现有一个与水平方向成θ=37°斜向上的拉力F作用在物块上，物块从A点开始运动，2秒时到达B点撤去拉力F，物块冲上斜面继续运动，到达斜面D点速度为零然后返回。已知物块在AB段运动过程中的v-t图象如图（b）所示。sin37°=0.6，cos37°=0.8，=2.24，g取10m/s2。求:

（1）AB段的长度；

（2）拉力F的大小；

（3）物块返回B点时的速度大小。

Answer 1

【答案】(1) ；(2)； (3)

【解析】

（1）AB段物体做匀加速运动，AB段的长度为

（2）由图可知，物块从A运动到B做匀加速运动的加速度为

根据牛顿第二定律得

解得

（3）设物块在斜面上上滑得最大距离为x，物块沿斜面上滑时加速度大小为 ，则有

解得

由运动学公式有

设物块沿斜面下滑加速度为 ，则有

解得

由运动学公式

由上可得

由图可知 ，则物块返回B点的速度大小为