Question

【題目】如圖甲所示，質量為m=1kg的物體置于傾角為θ=37°的固定且足夠長的斜面上，對物體施以平行于斜面向上的拉力F，t1=0.5s時撤去拉力，物體速度與時間（v﹣t）的部分圖象如圖乙所示．（g=10m/s2 ， sin37°=0.6，cos37°=0.8）問：

（1）拉力F的大小為多少？
（2）物體沿斜面向上滑行的最大距離s為多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：設物體在力F作用時的加速度為a1，撤去力F后物體的加速度為a2，根據圖象可知：

①

②

力F作用時，對物體進行受力分析，由牛頓第二定律可知

F﹣mgsinθ﹣μmgcosθ=ma1，③

撤去力F后對物體進行受力分析，由牛頓第二定律可知

﹣（mgsinθ+μmgcosθ）=ma2，④

解得：F=24N ⑤

（2）解：設撤去力F后物體運動到最高點所花時間為t2，此時物體速度為零，有

s ⑥

向上滑行的最大距離： m

【解析】（1）由速度的斜率求出加速度，根據牛頓第二定律分別對拉力撤去前、后過程列式，可qc拉力和物塊與斜面的動摩擦因數為 μ．（2）根據v﹣t圖象面積求解位移．