Question

【题目】如图所示，倾角为θ＝37°的斜面固定在水平面上，在斜面底端垂直斜面固定一挡板。质量为m＝1kg的小滑块P紧靠挡板放置，P与斜面间的动摩擦因数为μ＝0.5。现对P施加一个沿斜面向上的拉力F，拉力大小为F0＝6N，作用s后改变力F的大小和方向(F始终平行斜面)，使P沿斜面做匀变速运动，又经过s后发现P恰好与挡板相碰。已知重力加速度g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：

(1)改变F前小滑块的位移；

(2)F改变后的最大值和最小值。

Answer 1

【答案】(1) m (2) F最大值为16N，最小值为8N

【解析】

(1)应用牛顿第二定律可知施加推力F0时P的加速度

m/s2

改变F时P的速度为m/s

此段时间内运动位移m

(2)在改变F的△t时间内，小滑块P做匀变速直线运动，设加速度为a2

则有

又有

联立解得m/s2

改变推力F后，小滑块P向上运动的过程中，设推力大小为F1

应用牛顿第二定律有:

解得F1 =8N，方向沿斜面向下。

小滑块P向下运动的过程中，设推力大小为F2

应用牛顿第二定律有

解得F2=16N，方向沿斜面向下

所以改变推力F后，F最大值为16N，最小值为8N。