解题思路:①②撤去推力F前后分别对物体进行受力分析,根据力的合成与分解求出合力,根据牛顿第二定律求出加速度;
③先求出撤去推论F时的速度,再根据匀减速直线运动位移速度关系求出上升的最大位移即可判断.
①撤去推力F前对物体进行受力分析,如图所示:
沿斜面方向有:Fcosθ-mgsinθ-f=ma1
垂直于斜面方向有:N-mgcosθ-Fsinθ=0
f=μN
代入数据解得:a1=5m/s2,方向沿斜面向上.
②撤去推力F后对物体进行受力分析,如图所示:
沿斜面方向有:mgsinθ+f=ma2
垂直于斜面方向有:N-mgcosθ=0
f=μN
代入数据解得:a2=8m/s2,方向沿斜面向下
③匀加速上升过程中,根据位移速度公式得:
2a1x1=v2
匀减速上升过程中,根据位移速度公式得:
2a2x2=v2
解得:x2=
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8m<2m
所以不能冲上顶端
答::①撤去推力F前物体的加速度为5m/s2,方向沿斜面向上;
②撤去推力F后物体的加速度大小为8m/s2,方向沿斜面向下;
③不能冲上顶端.
点评:
本题考点: 牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与位移的关系.
考点点评: 本题主要考查了牛顿第二定律和运动学基本公式的直接应用,解题的关键是正确对物体进行受力分析,难度适中.