题目

如图甲所示，质量为m=1kg的物体置于倾角为θ=37°的固定且足够长的斜面上，对物体施以平行于斜面向上的拉力F，t1=0.5s时撤去拉力，物体速度与时间（v﹣t）的部分图象如图乙所示．（g=10m/s2 ， sin37°=0.6，cos37°=0.8）问： （1） 拉力F的大小为多少？ （2） 物体沿斜面向上滑行的最大距离s为多少？ 答案： 解：设物体在力F作用时的加速度为a1，撤去力F后物体的加速度为a2，根据图象可知：a1=△v1△t1=8−00.5=16m/s2 ①a2=△v2△t2=4−80.5=−8m/s2 ②力F作用时，对物体进行受力分析，由牛顿第二定律可知F﹣mgsinθ﹣μmgcosθ=ma1，③撤去力F后对物体进行受力分析，由牛顿第二定律可知﹣（mgsinθ+μmgcosθ）=ma2，④解得：F=24N     ⑤ 解：设撤去力F后物体运动到最高点所花时间为t2，此时物体速度为零，有t1=0−vma2=0−8−8=1 s   ⑥向上滑行的最大距离： s=vm2⋅(0.5+1)=82×1.5=6 m

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