问题
计算题
（14分）如图所示，一倾角为37°的斜面固定在水平地面上，质量为1千克的物体在平行于斜面向上的恒力F作用下，从斜面的底端A点由静止开始运动，到达B点时立即撤去拉力F。此后，物体到达最高点C。每隔0.2秒通过位移传感器测得物体的瞬时速度的大小，下表给出了部分测量数据。（取sin37°=0.6，cos37°=0.8）
| t/s | 0 | 0.2 | 0.4 | 0.6 | 0.8 | 1.0 | 1.2 |
| V/ms-1 | 0.0 | 1.0 | 2.0 | 0.1 | 0.5 | 0.9 |
试求：（1）恒力F的大小；
（2）0.6秒时物体的瞬时速度；
（3）物体在斜面上运动过程中重力的最大功率；
（4）物体在斜面上运动的过程中，地面对斜面的摩擦力
答案
（1）F=15N （2）V=1.5m/s（3）P=15w
（4）上滑过程，f=8N 方向向右 下滑过程 f=1.6N 方向向右
（1）向上匀加速的加速度a1="5" m/s2
由牛二定律得F-mgsin370-f="m" a1
反向匀加速的加速度a2="2" m/s2
由牛二定律得mgsin370-f=ma2 解得F=15N f=4N
（2）因0.8s的速度为0.1m/s Vt=a2t t=0.05s
所以物体0.75s到达最顶端
向上匀减速的加速度a3=
=10m/s2
设向上匀加速的时间为t1向上匀减速的时间为t3
则5t1-10t3=0 t1+t3=0.75 解得t1=0.5s t3=0.25s
所以0.6s在向上匀减速阶段 v=10
0.15=1.5m/s
（3）B点重力的瞬时功率最大P=mgvBsin370=15w
（4）向上运动过程中结合受力分析得
F地=F压sin370+fcos370=mgcos370sin370+fcos370=8N 方向向右
下滑过程
F地=F压sin370-fcos370=mgcos370sin370-fcos370=1.6N 方向向右