Question

【題目】如圖（a），AB為光滑水平面，BC為傾角的光滑固定斜面，兩者在B處平滑連接。質量m=1.6 kg的物體，受到與水平方向成斜向上拉力F的作用，從A點開始運動，到B點撤去F，物體沖上光滑斜面。物體在運動過程中的圖像圖（b）所示。求：

（1）AB段的長度；

（2）拉力F的大小；

（3）物體沖上斜面的最大距離；

（4）若僅改變拉力F的大小，使物體從A出發，沿運動，且能越過D點。已知，求拉力F的取值范圍。

Answer 1

【答案】(1)5m (2)5N (3)2.5m (4) 的范圍為

【解析】

（1）由圖得，段的長度

（2）物體前2 s的加速度

，

由牛頓第二定律

（3）設物體沿斜面上升的最大高度為，由機械能守恒定律

物體沖上斜而的最大距離為

（4）設物體在B點的速度為，且恰能到達D點，由機械能守恒定律

，

物體在段做勻加速直線運動，設其加速度為，有

又

，

可得

由牛頓第二定律

以拉力為時物體恰好不離開面，有

所以物體既要沿運動，又能越過D點，的范圍為。