Question

如圖所示，一足夠長的光滑斜面傾角為，斜面AB與水平面BC平滑連接。質量m=2kg的物體置于水平面上的D點，D點距B點d=7m，物體與水平面的動摩擦因數為0.2。現使物體受到一水平向左的恒力F=8N作用，經時間t=2s后撤去該力，不考慮物體經過B點碰撞時的能量損失，重力加速度g取10m/s²。求撤去拉力F后，經多長時間物體經過B點？

Answer 1

1.8s

物體受恒力F作用時：
F-μmg=ma₁   a₁=2m/s²    ①
S₁=a₁t₁²="4m       "      ② 
V₁= a₁t₁="4m/s      "        ③
撤去恒力F后，在物體到達B點以前：
μmg=ma₂   a₂ ="2" m/s²     ④
s₂=d-s₁="3m"                ⑤    
由s₂=v₁t₂a₂t₂²得：t₂="1s  " t2="3s " (舍去)   ⑥ 
v₂=v₁-a₂t₂="2m/s  "          ⑦
物體滑上斜面后:
 
t₃=t₂+2v₂/a₃="1.8s  "         ⑨ 
評分標準：①——⑧式每式1分，⑨式2分，共10分。