如图所示,在水平面上有一个质量为m=20kg的物体,在水平恒定F=300N的拉力作用下,由静止开始在水平面上移动2秒后,

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  • 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.