问题 问答题

如图所示,在倾角α=300足够长的光滑斜面的底端,放置一个质量为m=2Kg的小球:给小球一个沿斜面向上的恒力F,使小球向上做匀加速运动,经过2s,将F撤去,又经过4s,小球回到斜面的底端.

求:(1)恒力F的大小

(2)小球回到斜面底端的速度大小.

答案

(1)加速上滑过程,根据牛顿第二定律,有:F-mgcos30°=ma1

撤去拉力后,小球先匀减速上滑,后反向匀加速下滑,整个过程是匀变速直线运动,根据牛顿第二定律,有:mgsin30°=ma2

总位移为零,故x=x1+x2=

1
2
a1
t21
+(a1t1t2-
1
2
a2
t22
)=0;

联立解得:F=18N

(2)小球先匀加速上滑,后匀减速上滑,根据速度时间关系公式,有

v=a1t1-a2t2=-12m/s   方向向下

答:(1)恒力F的大小为28N;

(2)小球回到斜面底端的速度大小为12m/s.

单项选择题
多项选择题