Question

（15分）如圖13所示，傾角為30°的光滑斜面體，固定在地面上。質(zhì)量為m的物塊在一平行于斜面向上的力F作用下，從斜面底端由靜止出發(fā)經(jīng)一段時間t到達(dá)斜面的頂端。如從底端仍用力F從靜止上拉物塊，作用時間為時撤去力F，則物塊還需t時間才能到達(dá)斜面頂端。求物塊所受拉力F與重力mg的比值。

Answer 1

解：設(shè)斜面長為l，物體受拉力F作用時的加速度為a₁，不受拉力F作用時的加速度為a₂，則有：
當(dāng)力F一直作用時有：  （2分）
力F只作用一半時間有：， （3分）
又，l₁+l₂=l  （2分）
由以上五式可解得：a₁=4a₂（2分）
由牛頓第二定律，受拉力F時有：F－mgsin30°=ma₁ （2分）
不受拉力F時有：mgsin30°=ma₂  （2分）
解得： 
所以物塊所受拉力F與重力mg的比值為5∶2。（2分）

根據(jù)題述物理過程，應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動規(guī)律和牛頓第二定律及其相關(guān)知識列方程解答。