问题
问答题
如图所示,小木块在沿斜面向上的恒定外力F作用下,从A点由静止开始做匀加速运动,前进了0.45m抵达B点时,立即撤去外力.此后小木块又前进0.15m到达C点,速度为零.已知木块与斜面间的动摩擦因数μ=
,木块质量m=1kg.求:3 6
(1)木块向上经过B点时速度为多大?
(2)木块在AB段所受的外力F多大?(取g=10m/s2)
(3)木块回到A点的速度v为多大?

答案
(1)小滑块加速过程受推力、重力、支持力和摩擦力,根据牛顿第二定律,有
F-mgsinθ-μmgcosθ=ma1 ①
小滑块减速过程受重力、支持力和摩擦力,根据牛顿第二定律,有
mgsinθ+μmgcosθ=ma2 ②
对于加速过程,根据运动学公式,有
x1=
③v2 2a1
对于减速过程,根据运动学公式,同样有
x2=
④v2 2a2
有①②③④解得
v=1.5 m/s
F=10 N
故木块向上经过B点时速度为1.5m/s;
(2)木块在AB段所受的外力F为10N;
(3)木块下降过程受重力、支持力和摩擦力,根据牛顿第二定律,有
mgsinθ-μmgcosθ=ma3 ⑤
根据速度位移公式,有
v
=2a3(x1+x2) ⑥′ 2A
解得
v′A=
m/s3
即木块回到A点的速度v为
m/s.3