一个质量为m=1kg的物体,在平行于斜面的拉力F作用下,沿着倾角α=37°的斜面从静止开始以2m/s2的加速度向上加速运

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  • 解题思路:(1)以物体为研究对象,分析受力情况,根据牛顿第二定律求解拉力F的大小.

    (2)去掉F后物体由于惯性要继续向上运动,根据牛顿第二定律求出加速度,由速度位移关系公式求出上滑的位移,得到物体在F作用下运动的位移,由速度公式求出时间.

    (1)对物体受力分析,由牛顿第二定律可得:

    F-mgsinα-μmgconα=ma1

    解出:F=12N

    (2)设F作用的时间为t,去掉F时物体的速度大小为v.则时间t内物体的位移为:x1=

    v2−0

    2a1=

    v2

    2a1

    撤去外力后的加速度:

    a2=gsinα+μgconα

    运动的位移x2=

    v2

    2a2

    由x1+x2=1.2m得

    v2

    2a1+

    v2

    2a2=1.2m

    代入解得,v=12m

    撤去外力时的速度v=a1t得,t=

    v

    a1

    解得t=1s

    答:

    (1)拉力F为12N.

    (2)如某时又去掉F,发现物体沿斜面上升的总位移为1.2m,F作用的时间为1s.

    点评:

    本题考点: 牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的速度与位移的关系.

    考点点评: 本题采用牛顿第二定律和运动学结合处理动力学问题,第(2)题也可以根据动能定理求出去掉F时物体的速度,再由速度公式求出时间t.