Question

【題目】如圖所示,傾角θ=37°的斜面固定在水平面上。質量m=1.0 kg的小物塊受到沿斜面向上的F=9.0 N的拉力作用,小物塊由靜止沿斜面向上運動。小物塊與斜面間的動摩擦因數μ=0.25(斜面足夠長,g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)。

(1)求小物塊運動過程中所受摩擦力的大小。

(2)求在拉力的作用過程中,小物塊加速度的大小。

(3)若在小物塊沿斜面向上運動0.80 m時,將拉力F撤去,求此后小物塊沿斜面向上運動的距離。

Answer 1

【答案】(1)2.0N　(2)1.0m/s2　(3)0.10m

【解析】(1)Ff=μmgcos37°=2.0N

(2)設加速度為a1,根據牛頓第二定律有

F-Ff-mgsin37°=ma1

解得a1=1.0m/s2

(3)設撤去拉力前小物塊運動的距離為x1,撤去拉力時小物塊的速度為v,撤去拉力后小物塊的加速度和向上運動的距離大小分別為a2、x2,則有v2=2a1x1

mgsin37°+Ff=ma2

v2=2a2x2

解得x2=0.10m