问题 问答题

如图所示,水平地面AB与倾角为θ的斜面平滑相连.一个质量为m的物块静止在A点.现用水平恒力F向右拉物块,使物块从静止开始做匀加速直线运动,经时间t到达B点,此时撤去拉力F,物块在B点平滑地滑上斜面.已知物块与水平地面和斜面间的动摩擦因数均为μ,重力加速度为g求:

(1)物块运动到B点时速度的大小;

(2)物块沿斜面向上运动时加速度的大小;

(3)物块沿斜面上滑的最大距离.

答案

(1)从A到B过程运用动量定理,得到

(F-μmg)t=mv

解得

v=

Ft
m
-μgt

故物块运动到B点时速度的大小为

Ft
m
-μgt.

(2)物体沿斜面向上运动,受力如右图所示

根据牛顿第二定律 

mgsinθ+μN=ma

N=mgcosθ

解得 

a=g(sinθ+μcosθ)

故物块沿斜面向上运动时加速度的大小g(sinθ+μcosθ).

(3)根据 v2=2aS

解得

S=

(Ft-μmgt)2
2m2g(sinθ+μcosθ)

故物块沿斜面上滑的最大距离为

(Ft-μmgt)2
2m2g(sinθ+μcosθ)

单项选择题
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