解题思路:对物体进行受力分析,由牛顿第二定律求出加速度,再根据运动学基本公式即可求解.
(1)在水平面上运动时,有:a1=
F−μmg
m=
300−0.5×200
20=10m/s2
到达斜面的速度为:v1=a1t1=20m/s
在斜面上运动时有:a2=
mgsinθ+μ(mgcosθ+Fsinθ)−Fcosθ
m=2.5m/s2,方向沿斜面向下,
物体沿斜面向上运动的位移x=
v12
2a2=
400
5=80m
(2)物体在斜面上向上运动的时间t1=
v1
a2=
20
2.5=8s
向下滑动时,a3=
mgsinθ−μmgcosθ
m=2m/s2
则有:x=[1/2]a3t22
解得:t2=4
5s
所以物体在斜面上运动的总时间为t=t1+t2=8+4
5s
答:(1)物体沿斜面向上运动的位移大小为80m
(2)物体在斜面上运动的总时间为8+4
5s
点评:
本题考点: 牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系;力的合成与分解的运用.
考点点评: 本题主要考察了牛顿第二定律及运动学基本公式的直接应用,难度适中.