Question

【题目】如图甲所示，可视为质点的物块静止在倾角为37°的足够长的固定斜面的底端，斜面的底面为零势能面．先用一沿斜面向上的恒力F拉物块沿斜面向上运动，运动一段距离后撤去拉力，物块运动的过程中机械能随位移变化的规律如图乙所示．物块的质量为2kg，已知重力加速度g＝10m/s2，求：

(1)物块在拉力作用下加速度的大小；

(2)从最低点运动到最高点所用的时间．

Answer 1

【答案】(1)4m/s2 (2)1.5s

【解析】(1) 由乙图可知，物块在拉力作用下向上运动2m的过程中

根据功能关系 (F－f)x1＝ΔE1

撤去拉力后 －fx2＝ΔE2

解得 f＝4N，F＝24N

在拉力作用下向上运动时 F－f－mgsin θ＝ma1

求得： a1＝4m/s2；

(2) 设在拉力作用下运动的时间为t1，则

解得 t1＝1s

撤去拉力时的速度 v＝a1t1＝4m/s

撤去拉力后 f＋mgsin θ＝ma2

解得 a2＝8m/s2

撤去拉力后向上运动到最高点的过程中

因此总时间为 t＝t1＋t2＝1.5s