Question

【題目】如圖所示，質量為m＝1 kg的物體置于傾角為θ＝37°的固定且足夠長的斜面上，對物體施以平行于斜面向上的拉力F，t1＝0.5 s時撤去拉力，物體速度與時間(vt)的部分圖像如圖所示。(g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)問：

(1) .拉力F的大小為多少？

(2) .物體沿斜面向上滑行的最大距離s為多少？

Answer 1

【答案】(1)24 N　(2)6 m

【解析】

根據速度時間圖線求出勻減速直線運動的加速度大小，根據速度時間圖線求出勻加速直線運動的加速度大小，根據牛頓第二定律求出拉力F的大��；v-t圖象與時間軸包圍的面積表示位移大小。

(1)設物體在力F作用時的加速度為a1，撤去力F后物體的加速度為a2，根據圖像可知：

力F作用時，對物體進行受力分析，

由牛頓第二定律可知：F－mgsin θ－μmgcos θ＝ma1

撤去力F后對物體進行受力分析，由牛頓第二定律可知：－(mgsin θ＋μmgcos θ)＝ma2，

解得：F＝24 N。

(2)設撤去力F后物體運動到最高點所用時間為t2，此時物體速度為零，

可得：

向上滑行的最大距離：