Question

如圖所示在傾角θ=37°的足夠長的固定的斜面底端有一質(zhì)量m=1.0kg的物體，物體與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25，現(xiàn)用輕細(xì)繩將物體由靜止沿斜面向上拉動(dòng)。拉力F=10.0N，方向平行斜面向上。經(jīng)時(shí)間t=4.0s繩子突然斷了，求：（1）繩斷時(shí)物體的速度大小。（2）從繩子斷了開始到物體再返回到斜面底端的運(yùn)動(dòng)時(shí)間?（sin37°=0.60, cos37°=0.80,g=10m/s²）

Answer 1

（1）物體受拉力向上運(yùn)動(dòng)過程中，受拉力F，重力mg和摩擦力f，設(shè)物體向上運(yùn)動(dòng)的加速度為a₁，根據(jù)牛頓第二定律有：

   因

解得m/s²   所以t=4.0s時(shí)物體的速度大小為m/s

（2）繩斷時(shí)物體距斜面底端的位移

繩斷后物體沿斜面向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a₂，則根據(jù)牛頓第二

定律，對(duì)物體沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的過程有：

    m/s²

物體做減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間s，減速運(yùn)動(dòng)的位移m

此后物體將沿斜面勻加速下滑，設(shè)物體下滑的加速度為a₃，根據(jù)牛頓第二定律對(duì)物體加

速下滑的過程有    解得m/s²

設(shè)物體由最高點(diǎn)到斜面底端的時(shí)間為t₃，所以物體向下勻加速運(yùn)動(dòng)的位移

s物體返回到斜面底端的時(shí)間為s

解析:

略