试题分析:
(1)前2s里物体运动满足
![](http://www.00-edu.com/d/file/2022-07-25/9e100737f1debd9037d21b3a8f2b27eb.png)
代入数据
![](http://www.00-edu.com/d/file/2022-07-25/f74c3f620c062f936687ed0730a4d8e5.png)
,得
![](http://www.00-edu.com/d/file/2022-07-25/3ae428e8f76b2710a74917e16940c1be.png)
m/s
2物体在上滑过程中受到重力、摩擦力、和支持力,合力满足:
![](http://www.00-edu.com/d/file/2022-07-25/4a8036d838196aadd8d9aadb004c5585.png)
,解得μ=0.25;
2s末速度为
![](http://www.00-edu.com/d/file/2022-07-25/3297fc4d541c6018526c978c87a273df.png)
(2)2s末速度为
![](http://www.00-edu.com/d/file/2022-07-25/3297fc4d541c6018526c978c87a273df.png)
撤去F时物体的加速度满足
![](http://www.00-edu.com/d/file/2022-07-25/88d4e808d2212b74b74976ea9bb46b6e.png)
,得
![](http://www.00-edu.com/d/file/2022-07-25/fcb191590e557bcfa08aea561e0cdaef.png)
显然经过t
2=0.5s时物体速度减小为零,此时又返回,此后加速度满足
![](http://www.00-edu.com/d/file/2022-07-25/a6246b87e4dcc3c7212375aa77f1de40.png)
,
![](http://www.00-edu.com/d/file/2022-07-25/4d68e48280b1acf6f89e484321b76396.png)
再经过t
3=1.5-0.5=1s,则物体的速度变为
![](http://www.00-edu.com/d/file/2022-07-25/ad01b0e626fde47ebcb2d375ad1d6699.png)
;
(3)第2个上升过程的长度为
![](http://www.00-edu.com/d/file/2022-07-25/bedf734fb4f3975a6464e202b92c6fbc.png)
,此时离底部已经为
![](http://www.00-edu.com/d/file/2022-07-25/5bac4d0190fec0534c3dba5059691c39.png)
m了,
设在第2段时间中前Δt里上升到4.5m处即运动了Δ x=0.5m
则所用时间Δt满足
![](http://www.00-edu.com/d/file/2022-07-25/2139327ce1be6850cc225655a16647d7.png)
,解得
![](http://www.00-edu.com/d/file/2022-07-25/c198c62ecef8502cf3a027a8b12634eb.png)
则所用的时间为
![](http://www.00-edu.com/d/file/2022-07-25/da73ed8b600ee2be701daa0c8549ea9e.png)
情形之二:物体滑到最高点后又返回,设返回所用时间为Δt′,下滑了Δ x=1m-0.5m=0.5m
满足
![](http://www.00-edu.com/d/file/2022-07-25/eac7fa358b2c2909a3bba510e2536a5d.png)
,解得
![](http://www.00-edu.com/d/file/2022-07-25/f51b8b6e3a4eebffaaded5bd468cc057.png)
,则所用时间总共为
![](http://www.00-edu.com/d/file/2022-07-25/72970e21ed34a3b2e2743c1d5a2ffbc1.png)