问题
问答题
如图所示，在水平面上有一个质量为m=20kg的物体，在水平恒定F=300N的拉力作用下，由静止开始在水平面上移动2秒后，达到一足够长斜面的底端，继续用该水平恒定F拉物体在斜面上运动，当物体速度为零的瞬间撤去F，然后物体又沿斜面下滑至斜面底端．已知物体与平面、斜面上动摩擦因数均为μ=0.5，斜面倾角为37°，（折角处速度大小不变）．求：
（1）物体沿斜面向上运动的位移大小．
（2）物体在斜面上运动的总时间为多少．
答案
（1）在水平面上运动时，有：a1=
=F-μmg m
=10m/s2300-0.5×200 20
到达斜面的速度为：v1=a1t1=20m/s
在斜面上运动时有：a2=
=2.5m/s2，方向沿斜面向下，mgsinθ+μ(mgcosθ+Fsinθ)-Fcosθ m
物体沿斜面向上运动的位移x=
=v12 2a2
=80m400 5
（2）物体在斜面上向上运动的时间t1=
=v1 a2
=8s20 2.5
向下滑动时，a3=
=2m/s2mgsinθ-μmgcosθ m
则有：x=
a3t221 2
解得：t2=45s
所以物体在斜面上运动的总时间为t=t1+t2=8+4
s5
答：（1）物体沿斜面向上运动的位移大小为80m
（2）物体在斜面上运动的总时间为8+4
s5