Question

【题目】如图所示，一质量m="l" 0kg的小物块静止在粗糙水平台阶上，离台阶边缘O点的距离s=5m，它与水平台阶表面的动摩擦因数="0" 25。在台阶右侧固定一个以O为圆心的圆弧挡板，圆弧半径R=5m，以O点为原点建立平面直角坐标系xOy。现用F=5N的水平恒力拉动小物块（已知重力加速度g=l0）。

(1)为使小物块不落在挡板上，求拉力F作用的最长时间；

(2)若小物块在水平台阶上运动时，拉力F一直作用在小物块上，当小物块过O点时撤去拉力F，求小物块击中挡板上的位置的坐标。

Answer 1

【答案】（1）s（2）（5，5）

【解析】试题分析：（1）为使小物块不落在挡板上，拉力F作用最长时间t1时，撤去F后小物块刚好运动到O点静止。由牛顿第二定律得：

解得：

减速运动时的加速度大小为：

由运动学公式得：

而

解得：

（2）水平恒力一直作用在小物块上，由动能定理可得：

解得小物块到达O点时的速度

小物块过O点后做平抛运动

水平方向：

竖直方向：

又因为：

解得，位置坐标为（5，5）