Question

在倾角为θ＝37⁰的斜面上，有一个质量为2kg的滑块，它与斜面之间的动摩擦因数μ＝0.2，它受到一个平行于斜面与斜面上水平线成53⁰角的恒力F＝15N的作用，从静止开始运动了2s，求：

（1）此时物体的速度大小和方向；

（2）在这个过程中，恒力F做的功；

（3）假设斜面足够长，撤去F力，物体运动足够长时间，最后物体将怎样运动（只需说明最后运动状态，无须解释）。

Answer 1

解：从垂直斜面方向画出受力分析图，易知Fsin53⁰=mgsin37⁰, （3分）

可知，物体不会沿斜面下滑，则沿水平方向有

Fcos37⁰－μmgcos37⁰＝ma（3分）

物体沿斜面水平方向匀加速运动，且a=2.9m/s²

故v=at=5.8m/s,平行于斜面沿水平方向，（2分）

  s=1/2at²=5.8m（2分）

W_F=F s cos53⁰=52.2J（2分）

撤去F力，物体将做曲线运动，摩擦力方向随之改变，但     只要速度方向不沿斜面向下，摩擦力总使沿斜面上水平线方 向速度减小，故最终物体沿斜面下滑，做匀加速直线运动  a’=gsin37⁰－μgcos37⁰=4.4m/s²（4分）