Question

如图所示，在倾角θ=37°的足够长的固定的斜面底端有一质量m=1.0kg的物体，物体与斜面间动摩擦因数μ=0.25。现用轻细绳将物体由静止沿斜面向上拉动，拉力F=10.0N，方向平行斜面向上，经时间t = 4.0s绳子突然断了。求：（1）绳断时物体的速度大小。（2）从绳子断了开始到物体再返回到斜面底端的运动时间？（sin37°=0.60，cos37°=0.80，g =10m/s²）

Answer 1

8m/s

解析试题分析：（1）绳子断开之前物体做匀加速运动，根据牛顿定律，且，解得a=2m/s²,v=8m/s；
（2）绳子断开之前物体做匀加速运动的位移为
绳子断开之后物体做匀减速运动的加速度满足
解得a₁=8m/s²
上升到最高点的时间
绳子断开之后物体上升的位移
物体向下做匀加速运动解得a₂=4m/s²
回到底端用的时间满足，解得
所以从绳子断了开始到物体再返回到斜面底端的运动时间为1+。
考点：此题为牛顿定律的综合应用问题，主要考查牛顿第二定律及运动公式。