Question

【题目】如图所示，长为的水平轨道AB与倾角为、长为3m的光滑斜面BC在B处连接，有一质量为的滑块可视为质点，从A处由静止开始受与水平方向成斜向上的拉力的作用，经过一段时间后撤去拉力F，滑块恰好可以滑到斜面最高点已知滑块过B点时速度方向改变但大小不变，滑块与AB间的动摩擦因数，重力加速度g取，，求：

滑块过B点时速度的大小；

拉力F作用的时间。

Answer 1

【答案】；

【解析】

根据“经过一段时间后撤去拉力F，滑块恰好可以滑到斜面最高点C”、“滑块过B点时速度的大小”、“拉力F作用的时间”可知，本题考查牛顿第二定律的多过程问题，根据牛顿第二定律、速度位移公式、速度时间关系、位移时间关系分别列方程，联立求解。

滑块在斜面上滑行时，由牛顿第二定律得：

。

由运动学规律可得：

解得：

撤去F前，由牛顿第二定律得：

。

设F作用时间为t，则撤去F时有：

撤去拉力F后，有：

。

联立解得：

答：（1）滑块过B点时速度的大小是；

（2）拉力F作用的时间是。