Question

【題目】如圖所示,一足夠長(zhǎng)的光滑斜面傾角為θ=30°,斜面AB與水平面BC連接,質(zhì)量 m =2 kg的物體置于水平面上的D點(diǎn),D點(diǎn)距B點(diǎn)d =7 m.物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2, 物體受到一水平向左的恒力F =8 N作用,且當(dāng)作用時(shí)間t =2 s后撤去該力,物體經(jīng)過(guò)B點(diǎn)前后速度不變,重力加速度g取10 m/s2.

（1）撤去恒力F時(shí)物體的速度及此過(guò)程中物體的位移；

（2）撤去拉力F后，經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間物體經(jīng)過(guò)B點(diǎn).

Answer 1

【答案】(1)4m 4m/s

(2)撤去拉力F后，物體兩次經(jīng)過(guò)B點(diǎn)，第一次時(shí)間為1s，第二次時(shí)間為1.8s．

【解析】（1）設(shè)物體在水平面上運(yùn)動(dòng)過(guò)程：設(shè)撤去F前后物體的加速度大小分別為a1、a2，由牛頓第二定律得： 解得：

恒力F作用t=2s內(nèi)物體的位移為

恒力F作用t=2s后物體的速度

(2) 設(shè)撤去拉力F后，物體第一次經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的時(shí)間為t1，則

代入解得： (另一解t1=3s，舍去)

物體滑到B點(diǎn)時(shí)速度大小為：

物體在斜面上運(yùn)動(dòng)過(guò)程加速度大小為a3則由牛頓第三定律，

則物體物體在斜面上滑行的總時(shí)間：

所以物體第二次經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的時(shí)間為