问题
问答题
质量m=10kg的物体在方向平行于斜面、大小为F=120N的拉力作用下，从固定粗糙斜面的底端由静止开始沿斜面向上运动，拉力F作用t1=2s后撤去．已知斜面与水平面的夹角θ=37°，如图所示．斜面足够长，物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.25，取重力加速g=10m/s2求：
（1）在拉力F作用下，物体的加速度大小a1
（2）撤去拉力F后，物体沿斜面向上滑行的时间t2
（3）自静止开始到上滑至速度为零时，物体通过的总位移大小x总（sin37°=0.6，cos37°=0.8）
答案
（1）设在拉力F作用下物体的加速度大小为a1．根据牛顿第二定律 有
F-（mgsinθ+μmgcosθ）=ma1
解得 a1=
-g(sinθ+μcosθ)=4m/s2F m
（2）设2s末的速度为v1，由运动公式 有v1=a1t1=8m/s
撤去F后，物体沿斜面向上作匀减速直线运动，设加速度大小为a2，运动到速度为零所用的时间为t2．根据牛顿第二定律、运动学公式有
mgsinθ+μmgcosθ=ma2
0=v1+（-a2）t2
解得 t2=
=1sv1 a2
（3）自静止开始到上滑至速度为零时，物体通过的总位移大小x总=x1+x2=
t1+0+v1 2
t2=12mv1+0 2
答：（1）在拉力F作用下，物体的加速度大小为4m/s2．
（2）撤去拉力F后，物体沿斜面向上滑行的时间为1s．
（3）自静止开始到上滑至速度为零时，物体通过的总位移大小为12m．