Question

【题目】如图甲所示，质量为的物体置于倾角为的固定且足够长的斜面上，对物体施以平行于斜面向上的拉力F，时撤去拉力，物体速度与时间的部分图象如图乙所示。问：

物体与斜面间的动摩擦因数为多少？

拉力F的大小为多少？

物体在斜面向上运动的整个过程中，由于摩擦系统共产生了多少热量？

Answer 1

【答案】(1) 0.5；(2) 30N；(3) 30J。

【解析】

(1)根据速度时间图线求出匀减速直线运动的加速度大小，结合牛顿第二定律求出动摩擦因数的大小。

(2)根据速度时间图线求出匀加速直线运动的加速度大小，根据牛顿第二定律求出拉力F的大小。

(3)求出向上滑动的距离，再根据Q=fs求解产生的热。

（1）由速度时间图象得：物体向上匀减速时加速度大小：

根据牛顿第二定律得：

代入数据解得：

（2）由速度时间图象得：物体向上匀加速时：

根据牛顿第二定律得：

代入数据解得：。

（3）设撤去力F后物体运动到最高点所花时间为，此时物体速度为零，有

，

得

向上滑行的最大距离：

系统生热。