Question

一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的物體，在平行于斜面的拉力F作用下，沿著傾角α=37°的斜面從靜止開始以2m/s²的加速度向上加速運(yùn)動(dòng)，已知斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，如圖所示則：
（1）求拉力F為多大？
（2）如某時(shí)又去掉F，發(fā)現(xiàn)物體沿斜面上升的總位移為1.2m．則F作用的時(shí)間為多少？（sin37°=0.6　 cos37°=0.8）

Answer 1

解：（1）對(duì)物體受力分析，由牛頓第二定律可得：
F-mgsinα-μmgconα=ma₁
解出：F=12N
（2）設(shè)F作用的時(shí)間為t，去掉F時(shí)物體的速度大小為v．則時(shí)間t內(nèi)物體的位移為：x₁==
撤去外力后的加速度：
a₂=gsinα+μgconα
運(yùn)動(dòng)的位移x₂=
由x₁+x₂=1.2m得
+=1.2m
代入解得，v=12m
撤去外力時(shí)的速度v=a₁t得，t=
解得t=1s
答：
（1）拉力F為12N．
（2）如某時(shí)又去掉F，發(fā)現(xiàn)物體沿斜面上升的總位移為1.2m，F(xiàn)作用的時(shí)間為1s．
分析：（1）以物體為研究對(duì)象，分析受力情況，根據(jù)牛頓第二定律求解拉力F的大�。�
（2）去掉F后物體由于慣性要繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度，由速度位移關(guān)系公式求出上滑的位移，得到物體在F作用下運(yùn)動(dòng)的位移，由速度公式求出時(shí)間．
點(diǎn)評(píng)：本題采用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)結(jié)合處理動(dòng)力學(xué)問題，第（2）題也可以根據(jù)動(dòng)能定理求出去掉F時(shí)物體的速度，再由速度公式求出時(shí)間t．