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一固定斜面长5m、高3m,底端有一质量为5kg的物体A,它和斜面间的动摩擦因数为0.3.用水平力F=100N推物体A,使A物体由静止沿斜面上升,在A沿斜面上升2m时撤去力F.问撤去力F时A物体的速度多大?再经多长时间到达最高点?(g取10m/s2

解:水平力F推A过程中,有:Fcosθ-(μFN+mgsinθ)=ma
FN=mgcosθ+Fsinθ
解得a=4m/s2
又 2as=v2

∴撤去力F时,A的速度为4m/s
当水平力F撤去后,有:FN'=mgcosθ
μFN'+mgsinθ=ma'
解得 a'=8.4m/s2

∴撤去F后,再经0.48s到达最高点.
答:撤去力F时A物体的速度为4m/s.撤去F后,再经0.48s到达最高点.
分析:根据牛顿第二定律求出加速度的大小,通过速度位移公式求出撤去力F时的速度大小.根据牛顿第二定律求出撤去力F后的加速度大小,通过速度时间公式求出物体撤去F后到达最高点的时间.
点评:本题综合考查了牛顿第二定律和运动学公式,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁.
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