如图甲所示,质量为m=1kg的物体置于倾角为θ=37°的固定斜面底端(物体在斜面上,斜面足够长),对物体施加平行于斜面向

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  • 解题思路:(1)由图象得出加速上升过程和减速上升过程的加速度,然后根据牛顿第二定律列方程求解;

    (2)先通过图象得到3s末速度为零,然后求出3s到4s物体的加速度,再根据位移-时间关系公式求解4s末物体与斜面底部的距离.

    (1)设力F作用时物体的加速度为a1,对物体进行受力分析由牛顿第二定律可知:

    F-mgsinθ-μmgcosθ=ma1

    撤去力后,由牛顿第二定律有:mgsinθ+μmgcosθ=ma2

    根据速度图象的斜率等于加速度可知:a1=20m/s2,a2=10m/s2

    联立解得:μ=0.5

    F=30N

    (2)由图象可知物体沿斜面上滑的最大位移为:Sm=30m

    在t=4s内,3s末到顶,后1s下滑,由牛二定律有:

    mgsinθ-μmgcosθ=ma3

    得a3=2m/s2

    下滑位移:S下=

    1

    2a3t下2=1m

    所以,t=4s末物体离斜面底端:S=Sm-S=29m

    答:(1)拉力F的大小是30N,斜面与物体间的动摩擦因数是0.5;

    (2)t=4s末物体与斜面底部的距离是29m.

    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.

    考点点评: 本题关键受力分析后,根据牛顿第二定律,运用正交分解法求解出各个运动过程的加速度,然后结合运动学公式列式求解.