Question

如图甲所示，质量为m＝1 kg的物体置于倾角为θ＝37°的固定斜面上(斜面足够长)，对物体施加平行于斜面向上的恒力F，作用时间t1＝1 s时撤去拉力，物体运动的部分v－t图象如图乙所示，最大静摩擦力等于滑动摩擦力(取g＝10 m/s2，sin37=0.6, cos37=0.8).试求：

(1)物体与斜面间的动摩擦因数和拉力F的大小；

(2)t＝6 s时物体的速度，并在图乙上将t＝6 s内物体运动的v－t图象补画完整，要求标明有关数据．

Answer 1

（1）F=30N，μ=0.5;（2）图像如图.

【解析】

试题分析：（1）根据牛顿第二定律得:

匀减速直线运动的加速度:

根据牛顿第二定律得:

解得:F=30N，μ=0.5

（2）3s末物体速度减为零，之后物体下滑做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律，有mgsin37°-f=ma3

解得a3=2m/s2

由速度时间公式，得到v=a3t=6m/s

故物体6s末速度大小为6m/s．方向与初速度方向相反即沿斜面向下．图象如下图所示．

考点：牛顿第二定律的应用；v-t图像.