Question

【题目】如图所示，水平轨道AB和倾斜轨道BC在B点平滑相接，并且水平轨道AB粗糙，倾斜轨道BC光滑。一质量为m=1kg的小物块（可以看作质点）在水平向右的恒定拉力作用下，从A点由静止开始运动。当物块刚到B点时撤去F，物块继续沿BC轨道运动。已知AB的距离x1=2m，F=2N，物块与地面间动摩擦因数μ=0.1，倾斜轨道BC与水平面夹角θ=30，g取10m/s2，求：

（1）从开始运动到撤去F经过的时间t1为多少？

（2）物块在斜面上滑行的最大距离x2为多少？

（3）物块最后停在离B点多远的地方？

Answer 1

【答案】(1) 2s (2) 0.4m (3) 2m

【解析】

（1）小物块从A到B作匀加速运动，由牛顿第二定律有：

F-μmg=ma1

由位移时间公式有：

解得：

t1=2s

（2）小物块运动到B点的速度：

vB=a1t1

在斜面上由牛顿第二定律：

mgsinθ=ma2

当上滑速度为零时滑行距离最大：

解得：

x2=0.4m

（3）小物块从斜面返回B点时速度大小不变，在水平面上由牛顿第二定律：

μmg=ma3

由匀变速运动规律：

解得：

x3=2m