Question

【题目】如图甲所示，质量为的物体置于倾角为37°的固定斜面上（斜面足够长），对物体施加平行于斜面向上的恒力F，作用时间时撤去力F，物体运动的部分v-t图象如图乙所示，设物体受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知，取。求：

（1）物体与斜面间的动摩擦因数和拉力F的大小；

（2）t=4s时物体的速度和0-4s内的位移。

Answer 1

【答案】（1）30N，0.5（2）2m/s 29m

【解析】（1）根据v-t图线知，匀加速直线运动的加速度的大小： ，

根据牛顿第二定律得： ，

匀减速直线运动的加速度的大小： ，

根据牛顿第二定律得： ，

解得： 。

（2）在物体运动过程中，沿斜面向上加速， ，

设撤去力F后物体运动到最高的时间为，

解得： ；

沿斜面向上的减速，

则物体沿斜面下滑的时间为

设下滑加速度为，由牛顿第二定律得

解得

物体沿斜面下滑，

所以时物体的速度： ，方向沿斜面向下，

位移： ，方向沿斜面向上。