问题
计算题
如图所示,在倾角为的足够长的斜面上,有一质量
的物体,物体与斜面之间的动摩擦因数为
,物体受到沿斜面向上的拉力
的作用,并从静止开始运动,作用
撤去力F,试求:撤去力F后多长时间物体的速度大小达到
?(g=10m/s2,
,结果保留三位有效数字)
答案
解:在最初的内,物体在
的拉力作用下,从静止开始沿斜面做匀加速直线运动,据受力分析如图,根据牛顿第二定律和物体的平衡条件可知
且
由以上三式可得
末断绳,物体的瞬时速度达到
从绳子断开,物体继续沿斜面向上运动达到最高点速度为零的过程,设加速度为a2,经过的时间为t2,则
再设物体从最高点沿斜面下滑过程中加速度为a3,到物体的速度大小达到所用时间为t3,则由牛顿第二定律和运动学的基本公式,得
综上所述,从断绳到物体速度达到所经历的总时间为