Question

(12分)如圖甲所示,質(zhì)量為m=1kg的物體置于傾角為θ=37°的固定斜面上(斜面足夠長),對物體施加平行于斜面向上的恒力F,作用時間t₁=1s時撤去拉力,物體運動的部分v-t圖像如圖乙所示,取g=10m/s², sin37°=0.6,cos37°=0.8,試求:

(1)物體與斜面間的動摩擦因數(shù)和拉力F的大小;
(2)t=6s時物體的速度,并在圖乙上將6s內(nèi)物體運動的v-t圖像補畫完整,要求標(biāo)明有關(guān)數(shù)據(jù)。

Answer 1

(1)  (2)

試題分析：(1)設(shè)撤去拉力前物體的加速度大小為a₁,撤去拉力后物體沿斜面繼續(xù)上滑的加速度大小為由v-t圖像可知: ，  (1分)
對物體在撤去拉力前,由牛頓第二定律得
            (2分)
對物體在撤去拉力后上滑時,由牛頓第二定律得
 (2分)  解得   (1分)
(2)加速上滑的時間,撤去拉力時的速度為,設(shè)再經(jīng)過速度減至0。
由得            (1分)
在最高點時,因,故物體將沿斜面加速下滑,設(shè)加速度大小為據(jù)牛頓第二定律得 (2分)
解得            (1分)
再經(jīng)過3s物體的速度大小為,方向沿斜面向下,補畫完整后的圖線及有關(guān)數(shù)據(jù)如圖所示。                                      (2分)