Question

一固定斜面長5m、高3m，底端有一質量為5kg的物體A，它和斜面間的動摩擦因數為0.3．用水平力F=100N推物體A，使A物體由靜止沿斜面上升，在A沿斜面上升2m時撤去力F．問撤去力F時A物體的速度多大？再經多長時間到達最高點？（g取10m/s²）

Answer 1

分析：根據牛頓第二定律求出加速度的大小，通過速度位移公式求出撤去力F時的速度大�。�根據牛頓第二定律求出撤去力F后的加速度大小，通過速度時間公式求出物體撤去F后到達最高點的時間．

解答：解：水平力F推A過程中，有：Fcosθ-（μF_N+mgsinθ）=ma
F_N=mgcosθ+Fsinθ
解得a=4m/s²   
又  2as=v²
∴v=

2as

=

2×4×2

m/s=4m/s
∴撤去力F時，A的速度為4m/s
當水平力F撤去后，有：F_N'=mgcosθ
μF_N'+mgsinθ=ma'
解得  a'=8.4m/s²
t=

v1-v0

-a′

=

-4

-8.4

s≈0.48s
∴撤去F后，再經0.48s到達最高點．  
答：撤去力F時A物體的速度為4m/s．撤去F后，再經0.48s到達最高點．

點評：本題綜合考查了牛頓第二定律和運動學公式，知道加速度是聯系力學和運動學的橋梁．