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.
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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=
a11 2
+(a1t1t2-t 21
a21 2
)=0;t 22
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.