题目

如图（a）所示，倾角θ=37°的粗糙斜面固定在水平地面上，质量m=2kg的物体置于其上。t=0时对物体施加一个平行于斜面向上的拉力F，t=1s时撤去拉力，斜面足够长，物体运动的部分v-t图如图（b）所示。 （1） 物体在第2s运动过程中加速度的大小是多少m/s2？ （2） 求斜面的动摩擦因数； （3） 物体运动到斜面最高位置时能否保持静止？请说明理由。 （4） 物体在何时具有最大机械能？若以地面为零势能面，则最大机械能是多少J？ 答案： 解：加速度的大小是 a2=ΔvΔt=20−101m/s2=10m/s2 解：根据牛顿第二定律： mgsinθ+μmgcosθ=ma2 解得μ=0.5 解：不能静止；因为 mgsinθ-μmgcosθ=2×10×0.6-0.5×2×10×0.8=4N ，这表明，物体在最高点位置时所受的合力不为零，所以不能保持静止 解：物体在第1s末具有最大机械能 h=s1sinθ=12×20×1×0.6m=6m   Emax=12mv2+mgh=12×2×202+2×10×6=520J

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