Question

【题目】固定的倾角为370的光滑斜面，长度为L=1m，斜面顶端放置可视为质点的小物体，质量为1 kg，如图所示，当沿斜面向上的恒力F较小时，物体可以沿斜面下滑，到达斜面底端时撤去水平恒力，物体在水平地面上滑行的距离为S（忽略物体转弯时的能量损失）。研究发现当不施加外力时，物体在水平地面上滑行的距离为3m。已知g=10m/s2，sin370=0．6，cos370=0．8，求：

（1）物体与地面间的动摩擦因数；

（2）当F=4N时，物体运动的总时间；

（3）画出S与F之间的关系图（要求标明相关数据，但不需要说明作图依据）。

Answer 1

【答案】（1）0．2（2）2s（3）图像如图；

【解析】试题分析：（1）当F=0时，有mgLsin370=μmgs 解得μ=0．2 （应用牛顿定律求解亦可）

（2）当F=4N时，有ma1=（mgsin370－F）

a1=2m/s2

L=a1t12

解得：t1=1s

v1=a1t1=2m/s

ma2=μmg

t2=v1/a2=1s

则 t=t1+t2=2s

（3）