问题
问答题
如图1所示，一足够长的固定斜面的倾角为θ=37°，物体与斜面间的动摩擦因数为μ=0.25，物体受到平行于斜面的力F作用，由静止开始运动．力F随时间t变化规律如图2所示（以平行于斜面向上为正方向，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8），求：
（1）第1s和第2s内物体运动的加速度大小a1和a2；
（2）前4s内物体的位移大小s．
答案
（1）物体所受重力沿斜面的分力为G1=mgsinθ=0.6mg，
摩擦力大小为Ff=μmgcosθ=0.2mg，
第1s内，物体所受合外力沿斜面向下，则G1+F1-Ff=ma1，
0.6mg+0.6mg-0.2mg=ma1，
解得a1=10m/s2，
第2s内，物体所受合外力沿斜面向上，则G1-Ff-F2=ma2，
0.6mg-0.2mg-0.9mg=ma2，
解得a2=5m/s2
（2）第1s内位移为s1=
a1t12=5m，1 2
第1s末速度大小为v1=a1t1=10m/s，第3s末速度减到0，这2s内位移为s2=
=10m，v12 2a2
第4s内，物体所受合外力沿斜面向上，则F2-G1-Ff=ma2，0.9mg-0.2mg-0.6mg=ma2，a2=1m/s2，
第4s内位移为s4=
a4t42=0.5m，1 2
s=s1+s2-s4=14.5m
答：（1）第1s和第2s内物体运动的加速度大小分别为10m/s2，5m/s2．
（2）前4s内物体的位移大小为14.5m．