Question

（13分）如图所示，在倾角θ= 37⁰的足够长的固定斜面底端有一质量m=1.0kg的物体，物体与斜面间动摩擦因数μ=0.25，现用平行斜面向上拉力F=10N将物体由静止沿斜面向上拉动，经时间t = 4.0s撤去F，（sin37⁰ = 0.6，cos37⁰ = 0.8，g=10m/s²）

求：（1）撤去力F时物体的速度大小。
（2）物体从撤去外力之后沿斜面上滑的最大距离。

Answer 1

（1）v=8m/s；（2）4m。

试题分析：（1）对物体受力分析如图所示，把重力进行正交分解：

F₁=mgsin37°，F_N=F₂=mgcos37°，
由牛顿第二定律得：F－f－F₁=ma₁
则f=μF_N=μmgcos37°
由运动学方程：v=a₁t，解之得v=8m/s。
（2）撤去外力后，受力分析如图所示，
由牛顿第二定律得：－（F₁+f）=ma₂，则a₂=－8m/s²，
撤去外力之后物体做匀减速直线运动，由运动学方程：x=。