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    14．质量为10kg的物体在一水平推力F作用下，从粗糙斜面的底端由静止开始沿固定斜面向上做匀加速直线运动，加速度大小为5m/s2，2秒钟后撤去该力F．物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.25，斜面与水平地面的夹角θ=37°．（已知 sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2） 
    求（1）力F的大小
    （2）物体在前两秒内的位移及两秒末的速度．
    （3）物体返回斜面底端时的速度大小．

    分析 根据牛顿第二定律求出力的大小；
    结合速度时间公式求出撤力时的速度，结合位移时间公式求出物体的位移，再结合牛顿第二定律求出撤去推力后的加速度，根据速度位移公式求出继续上滑的位移，从而得出物体运动到最高点的总位移．再由速度和位移关系可求得速度大小．

    解答 解：在外力F作用下，物体的受力如左图所示，根据牛顿第二定律得：
    Fcos37°-mgsin37°-μ（mgcos37°+Fsin37°）=ma
    代入数据得：F=200N；
    （2）根据速度时间公式得：v=at1=5×2m/s=10m/s．
    物体匀加速直线运动的位移为：x1=$\frac{1}{2}$at12=$\frac{1}{2}$×5×22=10m
    （3）撤去力F后物体匀减速直线运动，根据牛顿第二定律：ma′=mgsin37°+μmgcos37°
    代入数据得：a′=8m/s2．
    则物体向上做匀减速直线运动的位移为：x2=$\frac{{v}^{2}}{2a′}$=3.2m
    则物体运动到最高点的总位移为：x=x1+x2=13.2m．
    向下滑动的加速度a2=gsin37°-μgcos37°=4m/s2；
    则由速度和位移关系可知：v2=2a2x
    解得：v=10.3m/s
    答：（1）（1）力F的大小为200N
    （2）物体在前两秒内的位移为10m；两秒末的速度为10m/s．
    （3）物体返回斜面底端时的速度大小为10.3m/s．

    点评 解决本题的关键能够对物体正确地受力分析，运用牛顿第二定律和运动学公式进行求解，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁．

    练习册系列答案
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    A．小球运动过程中速度的最小值为 $\sqrt{gL}$
    B．小球运动到最低点时速度的最小值为 $\sqrt{5gL}$
    C．小球运动过程中，最低点和最高点轻绳拉力的差恒为6mg
    D．小球运动过程中，最低点和最高点轻绳拉力的差不恒定，和速度大小有关

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    （1）在0～t1时间内，电路中感应电动势的大小；
    （2）在t1～t2时间内，棒cd受到细导线的总拉力为多大；
    （3）棒cd在0～t2时间内产生的焦耳热．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

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    D．使橡皮条在同一方向上伸长同一长度

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