Question

【題目】質(zhì)量m＝2kg的滑塊以初速度v0＝4.0m/s從斜面底端開始沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，滑塊運(yùn)動(dòng)過程中受到一個(gè)與速度共線的恒力F作用，經(jīng)t1=2.0s時(shí)間滑塊的速度減為零，此時(shí)撤去F力，滑塊又沿斜面向下滑動(dòng)。已知斜面的傾角θ=37°，滑塊運(yùn)動(dòng)過程中始終沒有離開斜面，滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.5．(取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)求：

（1）滑塊上滑過程的加速度大小和方向；

（2）恒力F的大小和方向；

（3）撤去F后，滑塊滑到斜面底部的時(shí)間t2。

Answer 1

【答案】（1）2.0m/s2，方向沿斜面向下；（2）F＝16N，方向沿斜面向上；（3）2.0s

【解析】

（1）設(shè)沿斜面向上為正方向，滑塊上滑過程中加速度大小

因?yàn)榛瑝K減速上滑，所以加速度的方向沿斜面向下；

（2）設(shè)F沿斜面向上，則

代入數(shù)據(jù)解得：

方向沿斜面向上

（3）滑塊沿斜面上升的距離

則滑塊沿斜面下滑的距離也是s=4m

設(shè)滑塊沿斜面下滑的加速度為a2，則由牛頓定律有

代入數(shù)據(jù)解得

由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式

解得：