问题
问答题
物块A静止在光滑斜面的底端，斜面倾角α=30°，斜面的长为l=1m，斜面固定在水平桌面上．用轻绳跨过斜面顶端的轻滑轮与物块A连接，滑轮与转轴之间的摩擦不计，开始绳刚好绷直，如图所示．若在绳的末端施一竖直向下的恒力F=7N拉绳，物块A由斜面底端到顶端经历的时间为1s．取重力加速度g=10m/s2．
（1）物块A的质量mA是多大？
（2）若物块A静止在斜面底端时，在绳的末端绕过定滑轮挂一重为GB=15N的物块，A物块经多长时间到达顶端？
答案
（1）对物块A受力分析如图
由牛顿第二定律F-mAgsin30°=mAa…①
由运动学公式l=
at2…②1 2
F=7N，l=1m，t=1s代入①②两式，解得
mA=1kg…③
（2）物块B的质量为mB=1.5kg，设绳中拉力为T，
物块A的加速度大小为a'，
对物块B：GB-T=mBa'…④
对物块A：T-mAsin30°=mAa'…⑤
④⑤两式联列，解得：a'=4m/s2…⑥
设物块A从底端到顶端所用时间为t'，
由运动学公式：l=
a′t′2，1 2
解得：t'=0.7s（或
s）2 2
答：（1）物块A的质量mA是1kg；
（2）A物块经0.7s时间到达顶端．