解题思路:(1)对物体从开始运动到返回的整个过程运用动能定理列式求解即可;(2)设最大速度为v,求出平均速度,然后定性作速度时间图象.
(1)对于物体从开始运动到返回的整个过程,根据动能定理,有
F•L-2μmg•L-2μmgcos30°•L=0
对从最高点到返回出发点过程,有:
mgxsin30°-μmgcos30°x-μmgx=0
解得:μ=2−
3
F=2μmg(1+cos30°)=mg
(2)物体先加速、再减速、再加速、再减速,前两段的最大速度设为v,后两段的最大速度设为v′,由于摩擦,物体的机械能逐渐减小,故v>v′
速率与时间关系图象如图
答:(1)求物体开始受的水平拉力F为mg;
(2)物体运动全过程用v-t图象如图所示.
点评:
本题考点: 牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的图像.
考点点评: 本题关键是根据动能定理对整个运动过程列式求解出拉力F的表达式,然后定性画出速率与时间关系图象.